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Wissenschaft kompakt
Meteosat Third Generation: Was kann das neue bildgebende FCI
Instrument?
Seit über einem Jahr ist der neue Wettersatellit Meteosat Third
Generation im Orbit und revolutioniert die meteorologische
Beobachtung. An Bord befindet sich das FCI (Flexible Combined Imager)
Instrument, das Satellitenbilder der neuesten Generation
bereitstellt. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf einige
Anwendungsbeispiele.
Das FCI liefert seit Herbst letzten Jahres regelmäßig Daten und
bietet im Vergleich zu seinem Vorgänger, dem Meteosat Second
Generation, eine signifikante Verbesserung: Die Auflösung beträgt nun
1 Kilometer statt 3 Kilometer am Äquator. Zudem werden Daten alle 10
Minuten erfasst, anstatt alle 15 Minuten, was eine nahezu
kontinuierliche Überwachung der gesamten Erdscheibe ermöglicht.
Zukünftig ist ein 2,5-minütiger Scan mit einer Auflösung von 0,5
Kilometer für zwei Kanäle über Europa geplant, was insbesondere für
die Flugmeteorologie und die Gewittervorhersage von großer Bedeutung
ist.
Neben der verbesserten Auflösung bietet das FCI auch eine erweiterte
Anzahl an Spektralkanälen. Mit 16 Kanälen anstelle von 12 können nun
detailliertere Informationen über die Wolkenmikrophysik und den
Zustand der Atmosphäre gesammelt werden. Um diese Daten anschaulich
zu visualisieren, kommen unter anderem RGB-Bilder zum Einsatz.
Hierbei werden den verschiedenen Spektralkanälen oder deren
Differenzen die Farben Rot, Grün und Blau zugeordnet, um ein
umfassendes Farbbild zu erstellen.
GeoColor-RGB-Tag:
Ein Beispiel ist das GeoColor-RGB-Tag, bei dem der visuelle 0,6
µm-Kanal rot, der 0,5 µm-Kanal grün und der 0,4 µm-Kanal blau
dargestellt wird. Dies erzeugt ein natürliches Bild, das der
menschlichen Wahrnehmung sehr nahekommt. In den Bildern sind Wolken
und Schnee weiß, Land grün und Wasser blau zu erkennen. Eine dicke
Wolkendecke über Deutschland zeigt nur wenige Lücken.
Wolkentyp-RGB:
GeoColor-RGB hat den Nachteil, dass Schnee und Wolken kaum
unterschieden werden können. Hier werden Kanäle im nahen Infrarot
verwendet, um die Eigenschaften der Wolken zu analysieren. Es zeigt
tiefe hochnebelartige Bewölkung über Deutschland (cyan), die jedoch
stellenweise durchbrochen ist. Im Süden und Osten sind teilweise
grüne Flächen zu erkennen. Dabei handelt es sich um Schnee, der in
den letzten Tagen gefallen ist und sich im GeoColor-RGB kaum von den
Wolken unterscheidet. In den Alpen erscheinen die Schneeflächen wegen
der sehr trockenen Höhenluft gelb. Über Frankreich sind dichte
Cirruswolken mit Kondensstreifen in Rot zu erkennen, die über England
in gelbe Wolken übergehen, die dicke Eiswolken darstellen. Weiter
nördlich folgen tiefe Wolken mit grünlicher Färbung. Dies deutet auf
Mischphasenwolken aus Eis und Wasser hin. Die weißen Wolken über
Osteuropa bestehen aus unterkühlten Wassertropfen.
Wolkenphasen-RGB:
Ähnlich ist das Wolkenphasen-RGB (rot: NIR1.6, grün: NIR2.25, blau:
VIS0.6). Hier sieht man dicke weiße Wolken mit kleinen weißen
Wolkentropfen über Deutschland. Je mehr sie sich rosa oder violett
verfärben, desto größer sind die Wolkentropfen (siehe Irland und
Schottland). Eiswolken sind hellblau. Je intensiver die Blaufärbung,
desto größer sind die Eiskristalle. Schnee erscheint blau und Land
braun.
GeoColor-RGB-Nacht:
Nachts verwendet das GeoColor-RGB den Infrarotkanal 10,5 µm sowie die
Differenz zwischen den Kanälen 10,5 µm und 3,8 µm, um tiefe
Wasserwolken und Nebel in Blau darzustellen, während hohe Eiswolken
weiß erscheinen.
Sandwich-Satellitenbild:
Eine weitere interessante Visualisierungsmethode ist das
Sandwich-Satellitenbild. Dabei wird ein hochauflösendes visuelles
Bild mit einem halbtransparenten farbigen Infrarotbild kombiniert.
Das Beispiel zeigt Gewitter vor der griechischen Küste. Die Farben
sind die Wolkenoberkantentemperatur (je röter, desto kälter, desto
höher die Wolke, desto größer das Unwetterpotenzial). Das visuelle
Satellitenbild darunter vermittelt einen plastischen Eindruck der
Gewitterwolken.
Dipl.-Met. Christian Herold
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 15.02.2025
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