Radarfalle für Ozeanwasser
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Garfik: Wassergeschwindigkeiten vor der Floridastraße | Der Mikrowellenradar-Sensor Asar (Advanced Synthetic Aperture Radar) an Bord von Envisat misst die Rückstrahlung von der Wasseroberfläche, um zu ermitteln, wie rau die See ist. Da sich die Satelliten, die Erde selbst und das Wasser relativ zueinander bewegen, kommt es zu einer Verschiebung in den vom Ozean reflektierten Wellen: Ihre Frequenzen werden höher beziehungsweise geringer - genau wie eine Polizeisirene etwas höher klingt, wenn sie auf uns zu kommt, und tiefer, wenn sie sich von uns entfernt.
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Turbulenzen: Bild und Modell | Die Bewegung der Erde und auch die von Envisat sind beide bekannt. Zieht man sie von den Messdaten ab, bleiben nur die reinen Strömungseffekte übrig, aus denen die Wissenschaftler dann die Wassergeschwindigkeit ableiten.
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Satellitenbild von Norwegen | Vergleich eines Mikrowellenradar-Bildes von Asar mit einer Kombination aus Daten eines Strömungsmodells und ebenfalls vom Satelliten aus gemessenen Oberflächentemperaturen
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Radarbild des Seegebietes vor Brest | Die Wasserbewegungen wiederum setzen sich aus dem Zusammenspiel zwischen Wind und Wellen und einer Hintergrundströmung zusammen. Informationen über diese Hintergrundeffekte erhalten die Forscher, wenn sie den Beitrag des Wind-und-Wellen-Spiels abschätzen und ebenfalls abziehen, bevor sie die Wassergeschwindigkeiten berechnen. Die Werte hierfür erhalten die Wissenschaftler über ein numerisches Modell (RIM, Radar Imaging Modelling), das die Radarmessungen mit den Daten von Ozeanmodellen abgleicht.
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Tideströme berechnet nach Standardverfahren | Noch ist die Kombination von Doppler-Verschiebungen und numerischem Modell - kurz DopRIM - auf die Meeresgebiete beschränkt, die Asar im Blick hat. Aber schon jetzt bietet die neue Methode gute Ergänzungsdaten, die gegenüber der Berechnung von Strömungsdaten sehr viel mehr Details sichtbar machen, wie das Vergleichsbild des Seegebietes vor Brest zeigt.
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Wellenhöhen | Neben den Daten für Strömungsgeschwindigkeiten nimmt der Envisat-Sensor auch Windgeschwindigkeiten und Wellenverteilungen unter die Lupe. Diese Daten werden zum Beispiel in die Seewettervorhersage von Meteo France, dem französischen Wetterdienst eingespeist. Diese ergänzen die Wellenhöhenwerte, die der Vorhersagedienst schon seit über zwei Jahren von einem anderen Envisat-Instrument - dem Radar Altimeter RA-2 - bekommt. So gelang es norwegischen IT-Experten und französischen Meteorologen, die Berechnungsalgorithmen für die Wellenhöhe enorm zu verbessern.
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