Ny satellit måler hav og is, giver Danmark bedre vejrudsigter
Tirsdag skyder Europa satellitten Sentinel-3 op. Dens målinger giver både bedre prognoser til Danmark og mere detaljeret overvågning af det frygtede klimafænomen El Niño.
Opdatering efter opsendelsen: Opsendelsen af Sentinel-3 forløb smertefrit. 92 minutter efter lift-off etablerede kontrolcenteret kontakt med satellitten via en jordstation i Kiruna, Sverige. Over den kommende tre døgn aktiveres alle systemer. Derefter følger en ca. fem måneder lang kommissioneringsfase, hvor forskere på blandt andet DMI sikrer, at kvaliteten af data fra Sentinel-3 lever op til forventningerne. Derefter åbnes der op for alle satellittens mange produkter for den almindelige bruger.
Tirsdag klokken 18.57 dansk tid stiger en 29 meter høj Rokot-raket op fra den russiske kosmodrom Plesetsk 800 km nord for Moskva. Om bord har den Europas Sentinel-3-satellit, hvis primære instrument er en jordrettet, superfølsom temperatursensor.
DMI har allerede stor glæde at den første Sentinel-satellit, der blev sendt op i april 2014. Sentinel-1 er en radarsatellit, som kan se is på havet gennem selv tykke skyer. Derfor er den kritisk for iskortlæggerne, som løbende sikrer skibsfarten blandt andet ved Grønland. Men ifølge DMI-forskerne Gorm Dybkær og Jacob Høyer er forventningerne til Sentinel-3 mindst lige så store.
Bedre vejrudsigter
"For os på DMI er hav- og is-temperaturer de mest interessante data fra Sentinel-3. De kan nemlig forbedre vejrudsigterne", siger isforsker Gorm Dybkær.
Når temperaturen af havet er så interessant for de danske vejrudsigter, så skyldes det, at vi får vores vejr fra vest langt det meste af tiden. Derude ligger Atlanten. Og jo flere detaljer forskerne har fra havoverfladen, jo bedre kan de beskrive, hvordan den påvirker atmosfæren og dermed vejret.
"Bedre temperaturmålinger i Nordatlanten giver os først og fremmest bedre styr på vejret de kommende 24 timer. Det er der, effekten er størst", siger Gorm Dybkær.
Men også flere dage ud i fremtiden sikrer Sentinel-3 et lille hop i kvaliteten. I Arktis måler satellitten nemlig også temperaturen af isens overflade, som kan forbedre kvaliteten af de danske vejrudsigter godt tre dage frem i tiden, forklarer Gorm Dybkær.
"Det tager nogle dage for vejret at komme fra Arktis ned til os. Men når vi ved mere præcist, hvordan vejret er i Arktis, så ved vi også mere om, hvad det er for noget luft, der kommer ned til os senere".
Feltarbejde skal oversætte satellitsprog
Temperaturen af isens overflade er et område, hvor der er store forbedringer at hente, og hvor der fortsat udestår en del arbejde. Det skyldes, at de termometre, der sidder på satellitterne og kigger ned på Jorden, ikke er ret godt kalibreret i forhold til is. Målingerne kan med andre ord ikke oversættes lige så nøjagtigt, som de kan, når satellitten måler over land eller hav. Men det er en udfordring, DMI har samlet op.
"I løbet af foråret tager vi nordpå til Arktis, hvor vi direkte måler temperaturen af hav og is. Når vi har data fra samme tid og sted fra satellitten, kan vi forbedre oversættelsen af dens målinger markant. Det er en teknik, vi har haft stor succes med, siger remote sensing-ekspert Jacob Høyer. Remote sensing er den gren af videnskaben, der beskæftiger sig med at omsætte data fra fly og satellitter til præcise målinger af forhold på Jordens overflade. Med baggrund i remote sensing er DMI naturligt nok Danmarks største aftager af satellitdata.
Referenceinstrument
De to DMI-forskere vurderer, at temperatursensoren på Sentinel-3 formentlig er den bedste overhovedet, når den en gang er kommet op i rummet og godkendt til drift.
"Det bliver reference-instrumentet på rumbaserede temperaturmålinger af Jordens overflade. Det bliver det instrument, de andre satellitter skal sammenlignes med", siger Jacob Høyer.
Sensoren på Sentinel-3 er en såkaldte dual-view-sensor, hvor satellitten kigger både lige ned og skråt bagud i flyveretningen. Ved at sammenligne de to datasæt er det muligt at rense målingerne for påvirkning fra atmosfæren. Dermed får data en endnu større præcision.
De to DMI-forskere er desuden med i den kritiske første fase efter opsendelsen, hvor satellittens instrumenter aktiveres og finjusteres.
"Vi har ansvaret for at tjekke kvaliteten af alle data, der komme ind i første fase, inden satellitten officielt er operationel. Før vi siger 'ok', åbner ESA ikke op for den almindelige bruger", forklarer Gorm Dybkær.
Rundt om i verden venter mange andre forskere også i spænding på de unikke data. Blandt andet er der store forhåbninger til, at Sentinel-3 kan forbedre overvågningen af det frygtede El Niño-fænomen, som med 2 til 7 års mellemrum opstår i det tropiske Stillehav. El Niño ændrer nedbørmønstre og mulighederne for at producere fødevare over store dele af kloden, så jo mere styr, der er på udviklingen, jo bedre kan befolkninger i f.eks. Sydamerika forberede sig på effekterne.
Forhåbningerne til den nye satellit baserer sig på, at den ud over sit verdensklasse termometer også har en sensor, der registrerer højden af havoverfladen. Det er netop disse to datasæt, der giver det bedste overblik over forholdene under en El Niño.
En stor familie
Sentinel-1 -2, -3, -4 og -5 kommer til at udgøre en familie af satellitter udviklet af Den Europæiske Rumorganisation (ESA) til operationelt brug under Copernicus-programmet (læs mere i den grå boks nedenfor).
Nogle af sentinel-missionerne består af flere satellitter. F.eks. er der både en Sentinel-1A og 1B. Til gengæld er det ikke alle missionerne, der får deres egen satellit, f.eks. skal Sentinel-4 ride på ryggen af Europas næste vejrsatellit MTG, som opsendes omkring 2021.
ESA har udviklet og opsendt jordobservationssatellitter til forskning siden 1970’erne. Sentinel-serien bygger på erfaringer fra disse forskningssatellitter.
Copernicus
Copernicus er et europæisk system for overvågning af Jorden. Det består af et komplekst sæt af systemer, som indsamler data fra mange kilder: satellitter og målesystemer på Jorden. Data behandles og giver brugerne pålidelige og opdaterede informationer.
Copernicus-programmet finansieres, koordineres og styres af EU. Rumdelens observationsprogram udvikles af Den Europæiske Rumorganisation ESA.
DMI bidrager specifikt til Copernicus' Marine Service med analyse af satellitdata samt med beregning af ocean forecasts for Østersøen og øvrige danske farvande.
I 2013 kom det europæiske Swarp-projekt godt i kredsløb netop med en Rokot-raket fra Plesetsk.
For flere oplysninger kontakt Gorm Dybkær på 39 15 72 22.
Af Niels Hansen,
© DMI, 15. februar 2016.
