Projekt:FE Beobachtung 1/TOVS/Einleitung

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Die Plattform für beständige, globale Beobachtung sind geostationäre und polarumlaufende Satelliten. Unterschiedliche Größen des Erde-Atmosphäre-Systems lassen sich über emitterte und reflektierte Strahlung unterschiedlicher Spektralbereiche messen. Diese Strahlungsanteile werden unter anderem durch Absorption, Emission, Diffusion und Partikel in der Atmosphäre beeinflusst und ermöglichen Rückschlüsse auf die Untersuchungsgröße. Für atmosphärische Vertikalsondierung sind vor allem der Mikrowellen-, der Infrarot- und der sichtbare Bereich von Bedeutung. Auch für die Erfassung von Vertikalprofilen der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur kommt dieses Prinzip zur Anwendung. Diese vertikalen Verläufe liefern wichtige Informationen über den Zustand der Atmosphäre zum Beispiel bezüglich ihrer Schichtungsstabilität. Auch helfen sie dynamische Prozesse und das Wettergeschehen besser zu erforschen, zu verstehen und vorherzusagen.

So kommen bereits in den Anfangsjahren der satellitengestützten Fernerkundung Instrumente zum Einsatz, die Informationen über vertikale Strukturen in der Atmosphäre liefern sollen. Ihre Funktionen werden frühzeitig durch das Instrumenten- bzw. Sensorenpaket TOVS (TIROS Operational Vertical Sounder) abgelöst. Viele Jahrzehnte lang wird dieses System standardmäßig, meist an Bord polarumlaufender NOAA-Satelliten ( TIROS), eingesetzt. Der Begriff TIROS liefert eine erste Information über das Messprinzip, es steht für Television Infrared Observation System. Es handelt sich um ein multispektrales Radiometer in Form eines Instrumentenpakets. Dieses setzt sich aus separaten Messgeräten mit unterschiedlichen Beobachtungschwerpunkten zusammen. Im Wesentlichen handelt es sich um Infrarot- bzw. Mikrowellenradiometer mit ausgewählten Spektralkanälen. Ihre Informationen ergänzen sich gegenseitig und liefern zusammengefasst den vertikalen Verlauf ausgewählter Zustandsgrößen (vor allem Temperatur und Feuchte) in der Atmosphäre.

Bis heute wird das TOVS-System stetig verbessert und einzelne Komponenten ausgetauscht bzw. weiterentwickelt. Aber auch völlig neue Messsysteme, zum Beispiel auf europäischer Seite, werden entwickelt.