Wettersatellit

Wettersatelliten sind eine spezielle Art von Satelliten, die der Beobachtung meteorologischer Vorgänge auf der Erde dienen. Insbesondere in Gebieten, in denen keine Beobachtung vor Ort möglich bzw. sehr teuer ist (z.B. Ozeane), sind Daten von Wettersatellien unverzichtbar. Mit der Auswertung und Nutzung von Wettersatelliten befasst sich ein Teilgebiet der Meteorologie, die Satellitenmeteorologie.

Arten von Wettersatelliten

Man unterscheidet zwei Arten von Wettersatelliten:

• geostationäre Wettersatelliten und
• polarumlaufene Wettersatelliten.

Geostationäre Satelliten fliegen auf einer Höhe von 35.800 km über dem Äquator. Da sie sich mit derselben Winkelgeschwindigkeit um die Erde drehen, wie die Erde um sich selbst dreht, bleiben sie - von der Erde aus gesehen - an einem festen Punkt über der Erde stehen.

Geostationären Satelliten haben der Vorteil einer hohen zeitlichen Auflösung, man erhält ca. alle 5 bis 30 Minuten ein neues Bild und kann somit die zeitliche Entwicklung von Wettersystemen gut beurteilen. Die räumliche Auflösung liegt im Kilometerbereich (ca. 1 bis 5 km im Subsatellitenpunkt). Zu den Polen und Bildrändern hin wird die Auflösung jedoch immer schlechter.

Da ein geostationärer Satellit nur ca. 2/5 der Erdoberläche abdeckt, ist ein internationaler Verbund von Satelliten notwendig.

Zur Zeit (Mitte 2004) sind dies:

• zwei METEOSAT Satelliten von EUMETSAT (METEOSAT-8 bei 0° Länge und METEOSAT-5 bei 63° östlicher Länge)
• drei GOES Satelliten von NOAA (bei 75° und 135° westlicher Länge, sowie bei 155° östlicher Länge)

Polarumlaufende Wettersatelliten fliegen auf einer polaren, sonnensynchronen Bahn in ca. 800 km Höhe (siehe auch Low-Earth-Orbit-Satellit). Ein Umlauf dauert etwa 100 Minuten. Somit wird die Erdscheibe in 12 Stunden einmal komplett abgetastet. Dem Nachteil der geringen Bildwiederholdfrequenz steht der Vorteil der guten räumlichen Auslösung (100 m bis 1000 m, auch im Bereich der Erdpole) gegenüber.

Zusammen mit den geostationären Satelliten kann die Erde damit lückenlos beobachtet werden.

Polarumlaufende Wettersatelliten werden von den USA (NOAA), China und Russland betrieben. Zukünftig wird sich auch Europa (EUMETSAT) mit den METOP-Satelliten an diesem System beteiligen.

Nutzen von Wettersatelliten

• Analyse der aktuellen Wetterlage (synoptische Meteorologie)
• Hilfsmittel für die Wettervorhersage
• Verfikation des vorhergesagten Wetters
• Forschung

Nutzlast

Wettersatelliten tragen als Nutzlast bildaufnehmende Sensoren (Radiometer). Sie messen die Strahlung in verschiedenen Spektralbändern (oder "Kanälen"), hauptsächlich im sichtbaren und infraroten Bereich. Der Infrarotbereich hat den Vorteil, dass auch nachts Bilder aufgenommen werden können.

Weiterhin sind Einrichtungen zur Kommunikation an Bord, z.B. zum Empfang von Wettermeldungen von automatischen Wetterstationen und zur Austrahlung der aufgenommenen Satellitenbilder.