{"id":9947,"date":"2018-08-25T23:11:37","date_gmt":"2018-08-25T21:11:37","guid":{"rendered":"http:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/?p=9947"},"modified":"2018-08-25T23:11:37","modified_gmt":"2018-08-25T21:11:37","slug":"aeolus-ein-satellit-soll-die-wettervorhersage-verbessern","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/aeolus-ein-satellit-soll-die-wettervorhersage-verbessern\/","title":{"rendered":"Aeolus – Ein Satellit soll die Wettervorhersage verbessern"},"content":{"rendered":"
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Aeolus – Ein Satellit soll die Wettervorhersage verbessern<\/h1>\n
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Aeolus ist der neue Star unter den neuen Wettersatelliten! Mit Hilfe einer neuartigen Technik an Bord soll die Wettermodellierung einen gro\u00dfen Schritt vorangebracht werden.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Am heutigen 21. August 2018 um 21:20:09 GMT war in Kourou\/Franz. Guyana der Start des neuen Satelliten „Aeolus“ der ESA (European Space Agency mit Sitz in Darmstadt) geplant. Doch die Zeitenwende durch die neuartigen Windmessungen muss warten! Denn Aeolus – dem Satelliten f\u00fcr eine bessere Wettermodellierung – wurde gerade aufgrund der dort bestehenden Wetterbedingungen vor\u00fcbergehend die Starterlaubnis entzogen. Ein neuer Anlauf soll am Mittwoch (22. August) um 23.20 Uhr MESZ erfolgen. Die Aufgabe von Aeolus nach Erreichen seiner Umlaufbahn ist es, im Rahmen der Earth Explorer Missions hochpr\u00e4zise Luftstr\u00f6mungen zu messen (vgl. Abb. 1).<\/p>\n

Aufgrund seiner Mission ist der ESA-Satellit nach dem griechischen Gott der Winde (altgriechisch \u0391\u1f34\u03bf\u03bb\u03bf\u03c2, lateinisch Aeolus) benannt. Er hat dabei als erster Satellit \u00fcberhaupt als Nutzlast ein Doppler-Lidar (Light detection and ranging), genannt ALADIN (Atmospheric Laser Doppler Lidar Instrument) an Bord (vgl. Abb. 2). Der Laser sendet bei einer Wellenl\u00e4nge von 355 nm Lichtimpulse aus, die mit einem 1,5-m-Teleskop nach Reflektion in der Atmosph\u00e4re am Satelliten wieder empfangen werden. Aus den Laufzeiten und dem Dopplereffekt der reflektierten Impulse lassen sich Feuchteverteilungen und Windstr\u00f6mungen in der Atmosph\u00e4re bestimmen. Dazu fliegt der Satellit in einem sonnensynchronen Orbit (LTAN 06:00 LZ) in etwa 320 km H\u00f6he. Die Abmessungen des Satelliten betragen 4,60 \u00d7 1,9 \u00d7 2,0 m, seine Masse betr\u00e4gt beim Start 1360 kg.<\/p>\n

Der Satellit tastet bei jeden \u00dcberflug eine Streifen von ca. 230 km ab. Zur Erh\u00f6hung der Genauigkeit werden f\u00fcr jede Messung mehrere hundert Laserimpulse ausgewertet. Die vertikale Aufl\u00f6sung wird bei 250 m bis 2 km und die horizontale Aufl\u00f6sung bei 87 km liegen. Messungen bis zum Boden sind bei wolkenlosem Himmel und d\u00fcnnen Cirren m\u00f6glich. Die Genauigkeit der Windgeschwindigkeit liegt bei 1-2 m\/s. Der Satellit \u00fcberfliegt alle sieben Tage den gleichen Punkt an der Erdoberfl\u00e4che (vgl. Abb. 3.)<\/p>\n

Die Daten werden auf Svalbard (Spitzbergen) und an der norwegischen Forschungsstation Troll in der Antarktis empfangen, in Troms\u00f8\/Norwegen prozessiert. Daraus werden beim EZMWF (Europ\u00e4isches Zentrum f\u00fcr mittelfristige Wettervorhersage) die Windprofile erstellt und anschlie\u00dfend von EUMESAT (Europ\u00e4ische Organisation f\u00fcr meteorologische Satelliten) \u00fcber EUMETCast den Nutzern zur Verf\u00fcgung gestellt.<\/p>\n

Die wichtigsten Nutzer der aus Aeolus-Messungen erstellten Windprofile werden numerische Wettervorhersagemodelle sein, aber auch f\u00fcr Klimaauswertungen sind die Daten durchaus nutzbar.<\/p>\n

Die Beschreibung des Ist-Zustands der Atmosph\u00e4re in den numerischen Wettermodellen ist eine wesentliche Zutat f\u00fcr eine gute Wettermodellierung und schlie\u00dflich auch Wettervorhersage. Als Vorbereitung f\u00fcr jeden Modelllauf des numerischen Wettervorhersagemodells ICON sowie auch der anderen Wettermodelle f\u00fchrender Wetterdienste wird bei der sogenannten Datenassimilation aus allen verf\u00fcgbaren, aktuellen Messungen (Bodenstationen, Radiosonden, Radar- und Satellitendaten, …) der momentane Zustand der Atmosph\u00e4re bestimmt. Dazu z\u00e4hlen insbesondere Informationen \u00fcber das dreidimensionale Windfeld, dessen Messungen jedoch nur \u00fcber den dicht besiedelten Gebieten der Nord- und S\u00fcdhemisph\u00e4re in einem zufriedenstellenden Ausma\u00df verf\u00fcgbar sind. In den Tropen, \u00fcber den Ozeanen und den polaren Gebieten ist dies allerdings nicht der Fall. Dort fehlen vor allem Windprofile, also Windmessungen in verschiedenen H\u00f6henniveaus der Atmosph\u00e4re. Genau hier soll Aeolus Abhilfe schaffen. Durch die polarnahe Umlaufbahn des Satelliten wird Aeolus mit dem Doppler-Lidar weltweit dreidimensionale Windinformationen liefern und somit insbesondere in Gebieten wie den Tropen oder \u00fcber den Ozeanen das bisherige Defizit beheben k\u00f6nnen.<\/p>\n

Demzufolge sind die Erwartungen in der Branche der Wettermodellentwickler hoch, dass die numerischen Wettervorhersagen mit Nutzung der Aeolus-Messungen weiter verbessert werden k\u00f6nnen. Dar\u00fcber hinaus tragen die weltweiten, dreidimensionalen Windmessungen durch den „griechischen Gott der Winde“ auch zu einem besseren Verst\u00e4ndnis bez\u00fcglich des Einflusses des Klimawandels auf die grundlegenden atmosph\u00e4rischen Prozesse bei. Damit die Aeolus-Daten auch beim Deutschen Wetterdienst direkt und ohne Probleme verwendet werden k\u00f6nnen, sind alle notwendigen Erweiterungen und Anpassungen bereits durchgef\u00fchrt worden. Mit der ersten Datenlieferung wird dabei in der Regel drei Monate nach einem erfolgreichen Start gerechnet.<\/p>\n

Auch das EZMW weist in einem Interview bei der BBC vor allem auf die deutlichen Verbesserungen der Vorhersagequalit\u00e4t in den Tropen und \u00fcber den Ozeanen der Nord- und S\u00fcdhemisph\u00e4re hin. Dadurch k\u00f6nnen z.B. tropische Wirbelst\u00fcrme mit einer h\u00f6heren G\u00fcte prognostiziert werden. Aber auch in unseren Breiten wird zum Beispiel bei der Simulation der Sturmentwicklungen \u00fcber dem Atlantik durch die Aeolus-Daten von einer wertvollen Unterst\u00fctzung ausgegangen. ALADIN, die Fracht von Aeolus, ist das erste satellitengest\u00fctzte Messsystem dieser Art. Die technische Umsetzung war sehr anspruchsvoll und begann bereits im Jahr 2002. Die erwartete Lebensdauer des Satelliten betr\u00e4gt ungef\u00e4hr drei Jahre. Sollte sich der gew\u00fcnschte Erfolg einstellen, werden weitere Satelliten mit identischen oder \u00e4hnlichen Messverfahren folgen, damit die erzielten Verbesserungen dauerhaft sichergestellt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

Dr. Katja Hungersh\u00f6fer, Dipl.-Met. J\u00f6rg Asmus, Dipl.-Met. Lars Kirchh\u00fcbel<\/p>\n

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 21.08.2018<\/p>\n

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst<\/p>\n<\/div>\n

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