Satellit, satellit

Visuell RGB, 1 oktober 2018 kl 17 svensk tid (Meteosat/EUMETSAT).

Satellit, satellit, Åååh

som en satellit högt upp i det blå

Satellit, satellit, Åååh

som en satellit, nu kan jag förstå

Det är med Ted Gärdestads gamla schlagerdänga från 1979 strömmandes på hög volym från högtalarna som jag skriver veckans blogginlägg. För ett par år sedan beskrev jag radarsystemet här på bloggen (Vadå radar?) och nu har det blivit dags att gå in på ett annat av meteorologernas främsta hjälpmedel när det gäller att göra väderprognoser: satellitbilderna!

Radaranläggningarna ger oss en översikt över hur regnområden och skurar rör sig över land och hav men med hjälp av satellitbilderna kan vi komplettera bilden med att se molnens utbredning. Från fågelperspektivet (och då menar jag en väldigt högt flygande fågel!) kan vi se när moln bildas och löses upp och hur molnen med vindens hjälp flyger fram över jordgloben.

Låt oss börja med definitionen. En satellit är ett mindre objekt som kretsar kring ett annat, så som månen roterar kring jorden och trognare följeslagare får man leta efter! Vi människor har också skickat upp artificiella satelliter som kretsar kring jorden på betydligt närmare avstånd. Den första mänskligt konstruerade satelliten var Sputnik 1 som Sovjetunionen hivade iväg den 4:e oktober 1957. Amerikanarna blev helt överraskade av Sovjetunionens plötsliga framsteg men ville inte vara sämre och ökade tempot inom sitt egna rymdprogram. I grund och botten kan man alltså säga att Sputnik 1 var den faktor som fick rymdkapplöpningen att dra igång på allvar. Imponerande att man redan 12 år senare satte de första fotavtrycken på månen!

Förutom att spänna de politiska musklerna genom att vara först med att skicka upp satelliter i rymden finns det många andra områden där satelliterna kommer till nytta. En stor del av dagens dataöverföring sker tack vare kommunikations-satelliterna och militärt används satelliter för övervakning. Navigationssystemet GPS bygger på satelliternas exakta positioner och det finns mängder med forskningssatelliter av olika slag. Den allra största satellit som kretsar kring jorden just nu är ISS (International Space Station) som varit bemannad sedan år 2000.

Totalt bedöms cirka 3000 satelliter kretsa ovanför våra huvuden i dagsläget. Alla är inte aktiva men eftersom det är för jobbigt att plocka ner dem igen får de hänga kvar och benämns som ”rymdskrot” i dagligt tal. Det fiffiga med satelliter är nämligen att det bara behövs en insats av raketer under uppskjutningen. När satelliten väl är på plats befinner den sig i fritt fall och påverkas bara av jordens gravitation. Har man placerat satelliten på rätt höjd och med rätt fart fortsätter den att hänga med jorden i den dagliga rotationen och i omloppsbanan runt solen år efter år.

Det finns två huvudtyper av satelliter: geostationära och polära satelliter. En geostationär satellit är placerad på 36 000 km höjd ovanför en valfri punkt på ekvatorn. Betydligt närmare, på ”bara” 1000 km höjd, ligger de polära satelliterna. Till skillnad från de geostationära satelliterna som alltid blickar ner mot samma område far de polära satelliterna fram med världens fart och på knappt två timmar har de hunnit ett varv runt jorden där de passerat över både nord- och sydpolen.

Jämförelse mellan satellitbilder från en geostationär satellit (Meteosat/EUMETSAT) till vänster och från en polär satellit (Terra/NASA) till höger. Båda bilderna är tagna 1 oktober kl 12 svensk tid. Klicka för förstoring.

För oss meteorologer finns för- och nackdelar med de båda satellittyperna. Den allra största fördelen med bilderna från de polära satelliterna är detaljrikedomen och på bilderna med allra högst upplösning kan man verkligen grotta ner sig i allt som handlar om molnstruktur (se jämförelsen ovan!). Tyvärr passerar de allra bästa satelliterna bara enstaka gånger varje dygn och det är sällan de överblickar hela landet. Så till största del får vi hålla till goda med bilder från de geostationära satelliterna. Därifrån får vi nya bilder varje kvart (men tar det ungefär en halvtimme innan informationen är bearbetad och dyker upp som färdig bild på våra monitorer). Eftersom kameran på en geostationär vädersatellit är riktad rakt ner mot ekvatorn blir upplösningen sämre ju närmare polerna man kommer. För ett land som ligger så pass långt norrut som Sverige blir bildkvalitén alltså inte den bästa.

Kamerorna på satelliterna är förresten inga vanliga kameror. De tar bilder på i flera olika kanaler (våglängdsområden) och inte bara i de tre RGB-kanalerna (röd-grön-blå) som en vanlig digitalkamera. Nattetid har vi till exempel nytta av de infraröda kanalerna som mäter värmestrålning. Utan dem hade vi inte kunnat se molnens förflyttning under natten! Beroende på vad man är intresserad av att studera har man sedan konstruerat sammansättningar av de olika kanalerna för olika ändamål. Oftast använder vi Visuell RGB som på ett naturtroget sätt återger hur jordgloben ser ut från ovan, men det finns också kombinationer för att exempelvis analysera luftmassor eller för att se utbredning av snö och is (med det poetiska namnet Grön snö).

Förutom att bara ge oss bilder på molnens seglats över lufthavet kan satellitbilderna också bidra med annan nyttig information. De infraröda kanalerna mäter som sagt värmestrålningen från molnen och utifrån det kan vi få fram molntoppens temperatur. Ju kallare molntopp desto högre upp i atmosfären befinner sig molnet. Är det ett väldigt vertikalt utsträckt moln med kall topptemperatur är risken stor för att det kan bli kraftigt regn och åska. När det är molnfritt syns hav och land tydligt på satellitbilderna och utifrån vågornas storlek på oceanerna har man kunnat göra beräkningar av vinden. Listigt va?!

En av de allra färskaste vädersatelliterna heter Aeolus och skickades upp från Kourou i Franska Guyana den 22:a augusti i år. Med hjälp av laser och beräkningar på dopplereffekten ska vindar över hela jordklotet mätas. Detta kommer att ge en betydligt bättre bild av vindförhållandena i tropikerna och ute över oceanerna där det är väldigt glest mellan observationsplatserna. Eftersom lågtrycken som drar in över Sverige oftast kommer från Atlanten och drivs av värmeskillnaderna mellan tropikluften och polarluften hoppas vi nu att data från Aeolus kommer att ge förbättrade prognoser här på hemmaplan, särskilt framåt det fjärde och femte dygnet i prognosen. Väl värt de 5 miljarder svenska kronor som satelliten kostat i så fall!

Några första resultat från Aeolus (12 september 2018). Foto och copyright: ESA/ECMWF

Det här inlägget postades i Meteorologi och meteorologens arbete. Tagg: , , , , , , , , , . Bokmärk permalänken.

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *