Satellitenmeteorologie

Nicht nur für Studierende der Meteorologie, sondern auch für die Fächer Geographie, Klimatologie, Geo-/Umweltwissenschaften und Satellitentechnik geeignet!

Das Buch gibt einen fundierten Einblick in Grundlagen, Methoden und Ergebnisse der Satellitenmeteorologie, d. h. der satellitengestützten Fernerkundung der Atmosphäre und ihrer Randbereiche zur globalen Gewinnung von Daten über wetter- und klimarelevante Parameter.

Strahlungsphysik, Satellitenbahnen und Messprinzipien als Grundlagen werden allgemeinverständlich dargestellt. Fachautoren erläutern in Einzelkapiteln die Nutzung von Satellitendaten zur Bestimmung meteorologischer Größen, wie etwa Wind oder Niederschlag. Sensoren, Messmethoden und Ableitungsverfahren werden beschrieben und Ergebnisse anhand von Beispielen veranschaulicht.

Mehr als 150 Abbildungen erleichtern das Verständnis. Tabellen zu Kenndaten von Satelliten und Instrumenten, ein umfangreiches Glossar, themenspezifische Literaturlisten und Web-Links runden das Werk ab.

Aus dem Inhalt:

Elektromagnetische Strahlung
Radiometer, Lidar, Radar
Satellitenorbits, Sondierungsverfahren
Satellitenmessungen von . Temperatur . Strahlung . Wolken . Niederschlag . Wind . Aerosol . Spurengasen . Eis und Schnee

Inhalt
Vorwort 11
1 Was bedeutet Satellitenmeteorologie? 14
1. 1 Motivation für satellitengestützte Fernerkundung 14
1. 2 Sprache und Namen 20
1. 3 Grundlagen 22
1. 4 Beispiele meteorologischer Fernerkundung 29
1. 5 Vom gemessenen Signal zur gesuchten Information 36
2 Licht und andere elektromagnetische Strahlung 42
2. 1 Grundlagen 42
2. 2 Die Gesetze von Planck und Kollegen 57
2. 3 Woher kommt die Strahlung, die bei der Satellitenmeteorologie genutzt wird? 65
3 Was passiert mit der Strahlung bis zum Signal am Satelliten? 73
3. 1 Extinktionsgesetz 73
3. 2 Strahlungstransportgleichung 77
3. 3 Streuung und Teilcheneigenschaften 83
3. 4 Was passiert in der Atmosphäre und am Boden? 89
4 Wie fliegt ein Satellit? Wie wird ein Signal gemessen und genutzt? 101
4. 1 Umlaufbahnen: Orbits 101
4. 2 Wie blickt ein Sensor? Beobachtungsgeometrien 109
4. 3 Radiometereigenschaften 116
4. 4 Wie wird das Signal genutzt? 120
5 Temperatur 132
5. 1 Einleitung 132
5. 2 Methoden 133
5. 3 Anwendung 143
6 Wolken 155
6. 1 Die Bedeutung der Wolken 156
6. 2 Methodik der Fernerkundung von Wolken 157
6. 3 Anwendungsbeispiele 180
7 Niederschlag 192
7. 1 Einleitung 192
7. 2 Methodik 194
7. 3 Einige Ergebnisse 207
8 Wind 212
8. 1 Das Windfeld in der Atmosphäre 212
8. 2 Methodik 214
8. 3 Anwendungen 225
9 Aerosol 231
9. 1 Einleitung 231
9. 2 Passive Methoden zur Aerosolfernerkundung 233
9. 3 Aktive Methoden zur Aerosolfernerkundung 241
9. 4 Anwendungen 246
10 Spurengase 257
10. 1 Einführung 257
10. 2 Methoden 259
10. 3 Satellitenmissionen mit Spurengassondierungen 270
10. 4. Ergebnisse 271
10. 5 Genauigkeit und Validation der Satellitenmessungen 280
11 Eis und Schnee 283
11. 1 Einleitung 283
11. 2 Technologien und Methoden 286
11. 3 Beispiele zu Anwendungen und Ergebnissen 302
12 Strahlung 317
12. 1 Einleitung 317
12. 2 Erfassung der Strahlungskomponenten am Oberrand der Atmosphäre 318
12. 3 Solare Einstrahlung am Erdboden 323
12. 4 Thermische Einstrahlung an der Erdoberflache 335
12. 5 Anwendungen und Diskussion 337
13 Meteorologische Satelliten und Sensoren 344
13. 1 Meteorologische Satelliten 344
13. 2 Chronik meteorologischer Satelliten 345
13. 3 Gegenwärtige Satelliten 349
13. 4 Instrumente 359
13. 5 Zukünftige meteorologische Satelliten und Sensoren 365
Tabellen zum Kapitel 13 370
Literaturverzeichnis 387
Zitierte Literatur 387
Weiterfuhrende 394
Fernerkundung 394
Strahlung und Strahlungseigenschaften 395
Meteorologie und Klimatologie 395
Webseiten 396
Satellitenmeteorologie (Grundlagen) 396
Satelliten und Sensoren, Organisationen und Institute 396
Retrievalverfahren (inkl. Validation) 397
Abgeleitete Produkte (Daten, Bilder, Zeitreihen etc.) 398
Spezialthemen meteorologischer Fernerkundung 399
Akronyme 401
Register 407
Beiträge zu diesem Buch leisteten 413