Towards a European metrology centre for Earth observation and climate
Messungen mit optischen Fernerkundungsverfahren bilden heutzutage eine wesentliche Komponente in der Überwachung des Systems Erde. Nur mit ihnen sind eine globale Überdeckung und eine kontinuierliche Beobachtung möglich. Sie liefern Informationen, auf deren Basis unter anderem politische Entscheidungen getroffen werden, über welche Maßnahmen die Folgen des Klimawandels gemindert werden sollen. Die harschen Umgebungsbedingungen der Satelliten, Flugzeuge oder Ballone und auch die notwendige Korrektur des Einflusses der Erdatmosphäre auf die Messergebnisse tragen dazu bei, die derzeit erreichbaren Messunsicherheiten deutlich zu limitieren. Andererseits benötigen Klimamodelle radiometrische Messdaten über lange Zeiträume mit Messunsicherheiten, die teilweise selbst unter Laborbedingungen eine metrologische Herausforderung darstellen. Dies bedingt, dass für vergleichbare und ausreichend genaue Erdfernerkundungsdaten Rückführbarkeit und Unsicherheit in allen Schritten der Datengewinnung und -auswertung nach metrologisch validierten Verfahren ermittelt und verbessert werden müssen. Notwendig sind sowohl Kalibrierungen und Validierungen vor dem Start als auch während des operationellen Betriebs und teilweise auch danach.
Die Arbeiten sind umso wichtiger, als die "Group on Earth Observation" (GEO), ein internationaler Zusammenschluss von Raumfahrtbehörden und Geoforschungseinrichtungen, plant, bis zum Jahr 2015 ein globales Erdbeobachtungssystem (GEOSS: Global Earth Observation System of Systems), das aus verschiedensten Teilsystemen besteht, einzurichten. Damit ein solches umfassendes System funktioniert, müssen nicht nur die Sensoren, die von den verschiedenen Einrichtungen für ein Messverfahren eingesetzt werden, vergleichbare Ergebnisse liefern, sondern auch unterschiedliche Messverfahren, also beispielsweise Verfahren, die im optischen und Mikrowellenbereich arbeiten. Ebenso müssen satelliten-gestützte Messungen aus dem Weltraum, flugzeug- und ballon-gestütze Messungen in der Atmosphäre und Messnetze an der Erdoberfläche konsistente Ergebnisse liefern, um belastbare Aussagen zu machen. Das gemeinsame europäische Forschungsprojekt soll dazu beitragen, dieses hochgesteckte Ziel zu erreichen.
Die PTB trägt mit ihren teilweise einzigartigen radiometrischen und thermometrischen Messplätzen wesentlich zu diesem Forschungsprojekt bei und leitet eines der vier technischen Arbeitspakete. In diesem Arbeitspaket werden Infrarot-Strahlungsstandards entwickelt und validiert, mit denen die Kalibrierungen von Hyperspektralradiometern an Bord von Flugzeugen, Ballons und Satelliten vorgenommen werden kann. Aus den Messergebnissen dieser Hyperspektralradiometer lassen sich dann bildgebend viele klimarelevante Größen rückgeführt gleichzeitig ableiten, wie zum Beispiel Oberflächentemperaturen der Erde und Verteilungen von Druck, Temperatur oder Spurengaskonzentrationen in der Atmosphäre.
Weitere Informationen über das Projekt und die Projektpartner:
später: www.EMCEOC.org
Ansprechpartner
Dr. Jörg Hollandt
Tel.: 030 - 3481 7369
E-Mail: joerg.hollandt@ptb.de
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