Wetterstation Schlüchtern-Elm




Beschreibung der Satellitebilder

METEOSAT nimmt die Erde alle 15 Minuten, im Rapid-Scan-Modus sogar alle 5 Minuten, in zwölf Spektralkanälen auf, vom sichtbaren bis zum Infraroten Bereich. Aus rechtlichen Gründen können auf diesen Seiten die Bilder nur alle 3 Stunden aktuallisiert werden.

Die einzelnen Kanäle beinhalten Daten, die für jedes Bildelement (Pixel) Werte von 0 bis 255 annehmen können. In der schwarz/weiß-Darstellung erscheinen kleine Werte dunkel, große Werte hell. Oft ist es notwendig, die Informationen mehrerer Kanäle gemeinsam auszuwerten, um bestimmte Informationen zu erhalten. Dieses erfolgt günstigerweise durch die sogenannten Farbkomposits oder auch RGB-Bilder.

Jede Farbinformation lässt sich als Kombination von drei Teilinformationen deuten. Dieses können z.B. Farbton, Sättigung und Helligkeit sein oder auch drei Grundfarben. Üblicherweise werden hierbei Rot, Grün und Blau genannt. Das läßt sich umgekehrt dazu nutzen, mehrere Bilder gleichzeitig auszuwerten. Hierzu werden mehrere Schwarz-Weiß-Bilder (= verschiedene Spektralkanäle) auf den Rot-, Grün- und Blaukanal eines Farbbildes (Monitor) gelegt. Erscheint dann das Farbkomposit z.B. rot, so beinhaltet der Satelliten-Kanal, der auf dem roten Farbkanal liegt, hohe Werte, während sowohl der grüne als auch der blaue Kanal gleichzeitig niedrige Werte messen.

Durch geeignete Kombinationen von Kanälen ist man in der Lage, bestimmte meteorologische Elemente besonders herauszugeben. Dies beschränkte sich bei den METEOSAT der ersten Generation auf die Kombination von sichtbarem und infrarotem Kanal. Bei den aktuellen METEOSAT der zweiten Generation (MSG) ist die Kombinationsvielfalt enorm.

Auf diesen Seiten werden tagsüber die Bilder aus Kanälen im sichtbaren Bereich zusammengestellt. Die Bilder geben einen realistischen Eindruck der Erde wieder. Nachts wenn die Kanäle im sichtbarem Bereich fehlen, werden hier Farbkompositbilder als sog. Luftmassenkomposit gezeigt.

Beim Luftmassen-Farbkomposit handelt es sich um eine komplexe Darstellung. In dem Farbkomposit sind die Wasserdampfkanäle und zwei weitere Infrarotkanäle einbezogen. Der rote Farbkanal wird durch die Differenz der Helligkeitstemperaturen der Wasserdampfkanäle (WV062-WV073) gebildet. Diese Differenz hängt unmittelbar von der Temperatur- und Feuchteverteilung in der Troposphäre ab.
Im grünen Farbkanal wird die Differenz der Helligkeitstemperaturen von Ozon- und Fensterkanal (IR097-IR108) gezeigt. Hiermit kann der Ozongehalt und damit die Tropopausenhöhe bestimmt werden.
Zuletzt belegt der Kanal WV062 zudem den blauen Farbkanal, der damit die Feuchte der oberen Troposphäre zeigt. Hier werden Effekte wie "Dry Intrusion", Faltungszonen und "Jet Streaks" deutlich.

Das Luftmassenfarbkomposit zeigt dicke Wolken in einem Ockerton (mittelhohe Wolken) bis Weiß (hohe Wolken). Die Farbe von tiefen Wolken und wolkenfreien Gebieten hängen von der Feuchtigkeit der Umgebung ab. Warme Gebiete mit hochliegender Tropopause erscheinen dunkelgrün (bei geringer Feuchtigkeit in der oberen Troposphäre erscheint das Grün etwas "schmutzig"), kalte Gebiete mit tiefer Tropopause sind blau. Besonders interessant sind Gebiete, in denen kalte troposphärische Luft absinkt. Diese sind oftmals gekoppelt mit Jetstreams/Strahlströme) und einer hohen isentropen potentiellen Vorticity (IPV) und werden deutlich abgesetzt in rötlichen Tönen dargestellt.
Somit ist das Luftmassen-Farbkomposit ideal um verschiedene Eigenschaften der Luftmasse gleichzeitig darzustellen, was mit den Einzelkanälen schwieriger ist.

Insbesondere die Aussagen der Differenzen der Helligkeitstemperaturen sind bei hohen Satellitenzenitwinkeln nur bedingt nutzbar. Ab einem Betrachtungswinkel von 80 Grad, also zu den Rändern der Erdscheibe, kommt es zum sogennanten "limb cooling", was sich in einer Blaufärbung des Bildes äußert.

Bezeichnungen:
WV062: 6,2µm
WV073: 7,3µm
IR097: 9,7µm
IR108: 10,8µm

Quelle: Dr. Oliver Sievers, Jörg Asmus, Nutzerhandbuch zur Satellitenbildverwendung, Deutscher Wetterdienst, Offenbach