AATSR

Advanced Along Track Scanning Radiometer (AATSR) jest jednym z instrumentów Announcement of Opportunity (AO) na pokładzie satelity Envisat Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) .

Instrument ten jest wielokanałowym radiometrem obrazowym , którego głównym celem jest dostarczanie danych dotyczących globalnej temperatury powierzchni morza (SST) z wysokim poziomem dokładności i stabilności wymaganym do monitorowania i prowadzenia badań zachowania klimatu na Ziemi .

AATSR może mierzyć temperaturę powierzchni Ziemi z dokładnością do 0,3 K (0,5 ° F) na potrzeby badań klimatu . Wśród drugorzędnych celów AATSR jest obserwacja parametrów środowiskowych, takich jak aerozole, chmury, pożary, flary gazowe, zawartość wody, biomasa oraz zdrowie i wzrost roślin. AATSR jest następcą ATSR-1 i ATSR-2, ładunków ERS-1 i ERS-2 .

Detale

Dokładność

Wymagane dokładności są lepsze niż 0,3°C przy stabilności zbliżonej do 0,1°C/dekadę. Dzięki szerokokątnemu obiektywowi możliwe jest wykonywanie bardzo precyzyjnych pomiarów wpływu atmosfery na rozprzestrzenianie się emisji z powierzchni Ziemi.

Aby osiągnąć taką dokładność podczas oglądania powierzchni Ziemi przez atmosferę , AATSR obserwuje powierzchnię pod dwoma kątami, jednym blisko nadiru (bezpośrednio pod satelitą), a drugim wzdłuż toru satelity pod kątem blisko 55° od nadiru, zapewniając w ten sposób dwa widoki każdego punktu na powierzchni Ziemi, każdy z inną efektywną grubością atmosfery. Ten system podwójnego widoku umożliwia szczególnie dokładne oszacowanie degradacji sygnału spowodowanej absorpcją atmosferyczną i rozpraszaniem .

Kalibrowanie

AATSR jest również ucieleśnieniem wyjątkowo precyzyjnego i stabilnego pokładowego systemu kalibracji, obejmującego dwa cele referencyjne specjalnie zaprojektowane pod kątem wysokiej jednorodności i stabilności. Te dwa cele, znane jako „ciała czarne”, są utrzymywane w temperaturach zbliżonych do ekstremalnych temperatur Ziemi, mierzonych za pomocą AATSR, i oba są oglądane podczas każdego cyklu skanowania instrumentu. Ten system kalibracji zapewnia, że pomiary promieniowania cieplnego z powierzchni Ziemi są odpowiednio skalibrowane i nie opierają się na pomiarach naziemnych, chociaż takie pomiary są stale wykorzystywane do oceny wydajności AATSR.

Kanały

AATSR ma trzy kanały w termicznych długościach fal podczerwonych, z których wyprowadzane są temperatury powierzchni zarówno na powierzchniach morskich, jak i lądowych. Ponadto AATSR ma cztery kanały długości fal widzialnych i bliskiej podczerwieni, które są wykorzystywane do identyfikacji obszarów zachmurzonych oraz do pomiaru promieniowania słonecznego , które jest rozproszone i odbite od powierzchni Ziemi i atmosfery. Kanały te zapewniają pomiary, na podstawie których można badać właściwości pokrycia terenu, na przykład NDVI , a także chmury i pył atmosferyczny (lub aerozole ).

Pomiary w dwóch widokach zapewniane przez technikę skanowania wzdłuż toru są również kluczową cechą AATSR, gdy jest używany do pomiarów atmosfery lub roślinności. Podobnie jak w przypadku pomiarów SST, dwa pomiary każdego punktu na powierzchni przez różne długości ścieżki atmosferycznej znacznie upraszczają zadanie oddzielenia udziału powierzchni i atmosfery w mierzonym sygnale. W ten sposób wpływ aerozoli atmosferycznych można usunąć z produktów powierzchniowych (takich jak współczynnik odbicia powierzchni lub NDVI). I odwrotnie, podobne podejście można zastosować do uwzględnienia współczynnika odbicia powierzchni przy określaniu właściwości aerozolu lub chmury. Dodatkowo paralaksa między dwoma widokami może być wykorzystana do określenia wysokości wierzchołków chmur i pióropusza aerozolu za pomocą środków geometrycznych.

Znaczenie

Jednym z najważniejszych aspektów serii instrumentów kosmicznych ATSR jest to, że w okresie nieco ponad 15 lat przeszedł on przejście od czujnika eksperymentalnego do satelitów ERS, rozwijając technikę i demonstrując dokładność, jaką można osiągnąć za pomocą skanowanie wzdłuż toru do systemu operacyjnego w ramach europejskiego programu Envisat i przyszłych programów GMES.

Finansowanie i pochodzenie

AATSR jest instrumentem zapewnianym na szczeblu krajowym, finansowanym przez brytyjskie Ministerstwo Środowiska, Żywności i Spraw Wiejskich (Defra) w celu wspierania ich programu prognozowania klimatu i badań. Został opracowany i jest obsługiwany we współpracy z ESA. Istnieje również znaczący wkład Australii w program AATSR, obecnie zarządzany przez Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation . Poprzednie instrumenty, ATSR-1 i ATSR-2, zostały sfinansowane przez brytyjską Radę ds. Badań Naukowych i Inżynieryjnych. Ta odpowiedzialność za finansowanie została przekazana brytyjskiej Radzie ds. Badań nad Środowiskiem Naturalnym w 1993 r.

Przodkowie

AATSR jest trzecim z serii instrumentów zapoczątkowanych przez ATSR-1, który został wystrzelony w 1991 roku na europejskim satelicie teledetekcji ERS-1 . Następnie ATSR-2 na ERS-2 w 1995 r. I AATSR na satelicie Envisat w 2002 r. Oryginalny instrument ATSR-1 nie miał trzech kanałów o najkrótszej długości fali zapewnianych przez AATSR, podczas gdy ATSR-2 był funkcjonalnie identyczny. Doprowadziło to do niemal ciągłego zbioru danych SST rozciągającego się od 1991 roku do dnia dzisiejszego. Patrząc w przyszłość, opracowywany jest następca instrumentu, który będzie latał na satelicie ESA Sentinel 3 , który jest częścią segmentu kosmicznego europejskiego programu Globalnego Monitoringu Środowiska i Bezpieczeństwa (GMES) . Zapewni to ciągłość danych SST zgodnych ze standardem AATSR w dającej się przewidzieć przyszłości.

Następca

Satelita obserwacyjny Ziemi Sentinel 3 będzie zawierał wiele instrumentów obserwacyjnych Ziemi, w tym SLSTR (Radiometr temperatury powierzchni morza i lądu), który jest następcą AATSR.

Zobacz też

Mutlow, CT, Zavody, AM, Barton, IJ i Llewellyn-Jones, DT; Pomiary temperatury powierzchni morza przez radiometr skanujący wzdłuż toru na satelicie ERS-1 - wczesne wyniki. Journal of Geophysical Research-Oceans, 99 , nr C11, 22575–22588, 1994. (Można znaleźć pod adresem: http://www.agu.org/pubs/crossref/1994/94JC01758.shtml ).
D.Llewellyn-Jones, MCEdwards, CTMutlow, ARBirks, IJBarton, H.Tait; AATSR: Pomiary zmian globalnych i temperatury powierzchni z ENVISAT. Biuletyn ESA, 105 , 1 lutego 2001 r. (Powinien być osiągalny z: http://www.esa.int/esapub/bulletin/bullet105/bul105_1.pdf ).

Linki zewnętrzne