værsatellitt

Satellittbilde over Barentshavet og Svalbard. På bildet vises havis oh bygeskyer over åpent hav.

Satellittbilde med sjøis og bygeskyer
Av /Meteorologisk institutt.
Lisens: CC BY SA 3.0

Værsatellitter kalles også meteorologiske satellitter og er et samlenavn på alle satellitter som har som hovedoppgave å samle inn meteorologisk informasjon. Værsatellittenes viktigste oppgave er å overvåke vær- og klimaendringer.

Værsatellitter måler stråling, både solstråling og energistråling fra jorden og atmosfæren. Målingene kan vises som bilder hvor vi kan se skyer og jordoverflata der det ikke finnes skyer. Satellittene måler også andre meteorologiske størrelser og miljøparametre for eksempel vind ved havoverflaten, ozon innhold i atmosfæren, havnivået og isdekke over hav.

Hvordan måler en værsatellitt

En værsatellitt bærer med seg et eller flere ulike instrumenter. De kan deles i to grupper: aktive og passive instrumenter. Aktive instrumenter sender ut en form for energi og registrerer det som kommer tilbake. Passive instrumenter registrer reflektert sollys og energi sendt ut fra jorden og dens atmosfære.

Passive instrumenter

Det mest visuelle er instrumentene som måler reflektert sollys fra skyene og jorden (radiometer). Disse målingene kan settes sammen på en slik måte at det ser ut som et foto og det ser ut som om vi ser det med våre egne øyne. Det er veldig nyttig fordi vi kan se hvor det er skyer. Men det fungerer bare der det er sollys. Jorden og atmosfæren sender også ut energi og radiometrene kan måle dette uavhengig av hvor solen er. Dette er svært nyttig siden vi kan følge med på atmosfæren også om natten. Men denne energien har ulike bølgelengder. Energi med noen bølgelengder passerer nesten urørt gjennom atmosfæren. Vi kaller dette vinduskanaler og målinger her gir informasjon om bakken eller toppen av skyene. I tillegg finnes det mange andre bølgelengder som kan gi informasjon om vanndamp, NO2, SO 2 og O 3 og flere andre. Innenfor dette igjen kan ulike bølgelengder gi informasjon om disse gassene i ulike høyder i atmosfæren. På den måten måler en mange ulike parametre over hele jorden i mange nivåer i atmosfæren flere ganger om dagen som er svært viktig for dagens værmodeller.

Det finnes også satellitt instrumenter som lytter etter signaler fra GPS satellittene(Radio okkultasjon). Når et signal fra en GPS satellitt passerer gjennom atmosfæren på vei til dette instrumentet kan en finne ut hvor mye atmosfæren påvirker signalet og dermed si noe om for eksempel vanndamp i atmosfæren.

Aktive instrumenter

En type aktivt instrument er radar. Det er svært nyttig, akkurat som en radar på en båt kan se gjennom tåken, kan radar fra satellitt se gjennom natten og skyene og måle det som reflekteres fra bakken og havene. Det finnes ulike typer radarer; en som er er veldig god på å se havis (SAR) og en som ser hvordan havoverflaten ser ut(Scatterometer). Ut i fra den siste kan en beregne vinden over havet. Og det er nyttig fordi vi har svært få vindmålinger over hav. I tillegg finnes det en type radar instrument som måler høyden på havet(Altimeter). Det kan med millimeter presisjon beregne nivået på havet og er svært nyttig for å følge med på endringer i havnivået.

En annen helt ny type aktivt instrument er lidar. Den sender ut laser og måler det laserlyset som kommer tilbake. Ut i fra dette kan en beregne vinden i atmosfæren rett under satellitten, nesten som en omvendt værballong. Bare det er mye raskere og gir mange flere målinger.

Dette kan en værsatellitt måle

Fra værsatellitter får vi målinger av veldig mange forskjellige parametre, og vi har allerede gitt noen eksempler på bruksområdet. I daglig operativ værvarsling er satellittbildene viktige. Ut fra disse kan vi se skysystemer, men også områder med tåke eller snø. AVHRR instrumentet gir bilder både i synlig lys men og bilder der man kombinerer stråling med ulike bølgelengder. Ved å kombinere ulike satellittmålinger kan man få et bilde av utbredelse av vulkansk aske. Radarinstrumenter kan gi vindhastighet over hav og gode skarpe bilder av sjøisen.

Satellittmålinger gir viktige bidrag til værvarslingsmodellene, og da spesielt gjennom AMSU-instrumentet, som gir profiler gjennom atmosfæren. Meteorologiske målinger fra satellitter kan også brukes innen andre fagområder. Et eksempel her er at meteorologiske satellitter kan brukes til å oppdage skogbranner. Værsatellitter leverer også klimainformasjon, for eksempel til overvåkningen av havnivå som gjøres av satellitter med altimeter med høy presisjon.

Historie

TIROS-1. Dette er første fungerende værsatellitt, som ble skutt opp 1. april 1960.

Allerede på 1940 tallet så man behovet for å se bilder av skyer og værsystemer, og i 1946 ble de første bildene av skyer tatt fra kamera som ble skutt opp med raketter. 17. februar 1959 ble første værsatellitt, Vanguard 2 skutt opp. Denne satellitten hadde feil rotasjonsakse, så det kom aldri nevneverdig med brukbare data fra Vanguard. Den første satellitten som gjorde meteorologiske målinger var Explorer 7, som ble skutt opp 13. oktober 1959. Dette var imidlertid ikke en satellitt med hovedformål å gi meteorologiske målinger. Første fungerende satellitt med formål å gi meteorologiske målinger var TIROS-1 som ble skutt opp av NASA 1. april 1960. TIROS-1 var operativ i 77 dager, men med TIROS-1 var det bevist at man kunne få nyttig informasjon fra meteorologiske satellittmålinger. I 1964 startet satellittprogramet NIMBUS. I 1965 kom første polarbanesatellitt, TIROS-9, og i 1966 ble første geostasjonære værsatellitt skutt opp. Første Russiske værsatellitt kom i 1969. Første Europeiske værsatellitt var Meteosat-1 i 1977.

Det har etter dette vært en rivende utvikling i nye satellitter og instrumenter som disse bærer med seg. Første generasjon med NIMBUS (USA) satellitter ble skutt opp fra 1965 (NIMBUS 1) til 1978 (NIMBUS 7). NIMBUS-7 leverte data fram til 1994. NOAA skjøt opp sin første polarbanesatellitt, NOAA-1 11. desember 1970. I 1975 ble den geostasjonære satellitten GOES-1 skutt opp. Både NOAA og GOES programmene går fortsatt med siste NOAA-20 fra 2017 og GOES-17 fra 2018. Instrumenteringen ombord på satellittene har hele tiden blitt bedre slik at man i tillegg til skarpere bilder i dag også kan overvåke for eksempel ulike gasser i atmosfæren og vulkansk aske. I Europa har EUMETSAT sendt opp 11 geostasjonære satellitter siden Meteosat-1 ble skutt opp i 1977. Meteosat-1 tom 7 var første generasjons geostasjonære værsatellitter, og er nå tatt ut av drift. Meteosat-8( fra 2002) til 11 (fra 2015) er andre generasjons Meteosat som fortsatt flyr og leverer målinger. Geostasjonære satellitter er plassert over ekvator, og Meteosat- 11 har posisjon over 0º- meridianen. De andre Meteosatene er plassert på 9.5⁰ øst, 3.5⁰ øst og over det indiske hav. Av polarbanesatellitter har EUMETSAT Metop- A, -B og -C. Disse har flydd siden 2006, 2012 og 2018, og flyr fortsatt. Sentinel 3 -a og b (EUMETSAT og ESA) ble skutt opp i henholdsvis 2016 og 2018. Disse brukes til observasjoner av havoverflate og sjøis. Jason overvåker også havområdene, og er spesielt innrettet mot klimaformål. Jason-3 flyr nå, mens Jason-2 gikk ut av drift i 2019.

Også andre land, for eksempel Kina og Japan, har operasjonelle værsatellitter i drift. Kina har sitt FengYun program der FengYun-2a/b/c/d/e/f/g/h og FengYun-4a er geostasjonære satellitter. Mens FengYun-3c/d er polarbanesatellitter. Japan har geostasjonære værsatellitter kalt HIMAWARI der det er nummer 8 som brukes nå.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg