Meteorologické Družice

Univerzita Karlova v Praze
Přírodovědecká fakulta
Ročníková práce
Martina Bydžovská
2004
SYSTÉM METEOROLOGICKÝCH DRUŽIC,
data a využití
Vypracovala:
Martina Bydžovská
Vedoucí ročníkové práce:
Doc. Ing. Jan Kolář, CSc.
Prohlášení
Prohlašuji, že předkládanou ročníkovou práci s názvem
„Systém meteorologických družic, data a využití“
jsem vypracovala samostatně.
Použitou literaturu a prameny uvádím v přiloženém seznamu.
Květen 2004
podpis
Poděkování
Za cenné rady, náměty a inspiraci
bych chtěla poděkovat
Doc. Ing. Janu Kolářovi, CSc.
OBSAH
1
Úvod ................................................................................................................... 6
2
Metodologie ....................................................................................................... 7
3
Literární rešerše ................................................................................................ 7
4
Zdroje dat pro předpověď počasí .................................................................... 9
4.1
5
Historie meteorologických družic .................................................................. 11
5.1
6
Význam meteorologických družic pro předpověď počasí ........................... 10
Historie příjmu meteorologických dat v České republice ............................ 12
Globální systém meteorologických družic.................................................... 13
6.1
Geostacionární družice .............................................................................. 13
6.1.1
METEOSAT ........................................................................................ 13
6.1.1.1
METEOSATy první generace....................................................... 15
6.1.1.2
METEOSAT druhé generace - MSG-1......................................... 16
6.1.2
GOES.................................................................................................. 17
6.1.3
GMS.................................................................................................... 18
6.1.4
INSAT ................................................................................................. 19
6.1.5
GOMS (ELEKTRO) ............................................................................. 19
6.1.6
FENGYUN........................................................................................... 20
6.2
Družice na polárních drahách .................................................................... 20
6.2.1
NOAA .................................................................................................. 21
6.2.1.1
NOAA 15, 16, 17.......................................................................... 22
6.2.2
METEOR............................................................................................. 23
6.3
7
Srovnání geostacionárních družic a družic na polárních drahách .............. 23
Data a jejich zpracování.................................................................................. 24
7.1
Data METEOSATu ..................................................................................... 24
7.1.1
Data digitální ....................................................................................... 25
7.1.2
Data analogová ................................................................................... 26
7.2
Data z NOAA.............................................................................................. 27
7.2.1
Data digitální ....................................................................................... 27
7.2.2
Data analogová ................................................................................... 28
7.3
Příjem dat v České republice ..................................................................... 28
8
Využití meteorologických družic.................................................................... 29
9
Závěr................................................................................................................. 31
10 Abstrakt............................................................................................................ 32
11 Citace................................................................................................................ 33
12 Seznam literatury............................................................................................. 34
13 Seznam zkratek ............................................................................................... 35
5
1 Úvod
Každý den sledujeme v televizi, čteme v novinách či na internetu, jaké nás
v následujících dnech čeká počasí. Jsou na něm závislé plány našeho pracovního i osobního
života. Dnes se již tyto informace pro nás staly naprosto přirozené a samozřejmé, ale vždy
tomu tak nebylo. Rozvoj techniky lidem umožnil předpovídat počasí jinými způsoby než jen
z červánků, rosy nebo sledováním výšky letu vlaštovek.
V současnosti existují mnohá zařízení, která dokáží poskytovat potřebné informace o
charakteristikách, jejichž dlouhodobým sledováním a analyzováním lze počasí nejen
předvídat s větší pravděpodobností, ale znalostí důsledků jejich změn usnadnit předvídání
velkých přírodních katastrof (jako jsou tajfuny, silné bouře atd.) či sledovat globální změny
v klimatu Země, a tím umožnit včasný počátek jejich řešení.
Meteorologové získávají tyto informace z hodnot naměřených pozemními stanicemi,
aerologickými stanicemi a od 60. let nově také z dat získaných z meteorologických družic.
Informace ze sítě jak pozemních, tak i aerologických stanic jsou vztaženy pouze k určitému
místu. Možnost sledování komplexního území přineslo až využívání dat z meteorologických
družic.
Současnou meteorologii či klimatologii si nelze představit bez dat poskytovaných
systémem meteorologických družic. Družicové snímky dnes představují nenahraditelný zdroj
informací pro synoptickou meteorologii, která se zabývá relativně krátkodobými procesy v
atmosféře spojenými s přechody atmosférických front, s rozložením oblačnosti apod. Snímky
však hrají nezastupitelnou roli i v klimatologických výzkumech. (URL 1)
Význam meteorologických družic s neustálým vývojem přístrojového vybavení a tedy
i větší dostupností a přesností informací neustále roste. Ve své práci bych se proto chtěla
zabývat právě meteorologickými družicemi, jejich systémem, vybavením, využitím jejich dat
a informacemi, které z nich lze získat. Data meteorologických družic využívá i Česká
republika k předpovědím počasí na svém území, proto se budu výrazněji zabývat družicemi,
pro Českou republiku významnými.
Výsledkem by měl na jedné straně být popis fungování systému meteorologických
družic, včetně napojení České republiky na něj, a na straně druhé poukázání na oblasti jejich
využití a tedy jejich významu.
6
2 Metodologie
Vzhledem k charakteru tématu, které jsem si vybrala, metodologie mé práce spočívala
nejprve v nastudování problematiky meteorologických družic. Na základě těchto znalostí jsem
popsala systém globálního monitoringu atmosféry, stručný přehled těchto družic a vyvodila
význam a možnost jejich využití. Pro vyhledávání těchto informací jsem využívala zejména
internetových stránek, nejvýznamnějšími z nich se budu podrobněji zabývat v kapitole č. 3
Literární rešerše.
3 Literární rešerše
Literaturou nápomocnou při obecných problémech dálkového průzkumu mi bylo
vysokoškolské skriptum Dálkový průzkum Země Jana Koláře (2000). Dle tohoto učebního
textu jsem se orientovala v počátcích své práce, tedy při začleňování meteorologických
družic, vyhledávání jejich názvů, typů dat atd.
Pro mou práci byly stěžejními informace čerpané na internetových stránkách. Jelikož
jsem jich navštívila mnoho, budu se nyní zabývat jen nejzásadnějšími z nich:
http://www2.ncdc.noaa.gov/docs/ :
Oficiální internetová stránka americké vládní agentury National Oceanic and
Atmospheric Administration (NOAA). Obsahuje informace nejen o družicích NOAA, jejich
vybavení, umístění atd., ale najdou se zde i obecné informace o družicích na polárních
drahách.
http://www.eumetsat.de/
Oficiální stránky západoevropské mezivládní organizace EUMETSAT (European
Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites). Stejně jako předchozí stránka,
obsahuje kromě podrobných informací o družicích jí provozovaných také popsaný systém
geostacionárních družic.
http://www.lib.cas.cz/knav/space.40/
„Velký katalog družic a kosmických sond“ je databází, jež obsahuje přehled
kosmických startů od roku 1957, popis jednotlivých družic a kosmických sond, přehled
7
astronautů, kosmodromů a nosných raket. Jednotlivé údaje jsou uspořádány chronologicky
nebo pomocí jmenného rejstříku názvu družic a sond, proto je vyhledávání potřebných údajů
velmi jednoduché.
http://www.chmi.cz/meteo/sat/
Oficiální stránky družicového oddělení Českého hydrometeorologického ústavu
(ČHMÚ). K nalezení jsou zde informace i aktuální snímky z družic NOAA a METEOSAT,
z nichž ČHMÚ data přijímá. Jelikož se jedná o stránky, které jsou určeny široké veřejnosti,
jsou velice srozumitelné a člověka snadno uvedou nejen do problematiky meteorologických
družic, ale i jejich využívání pro předpovědi počasí.
8
4 Zdroje dat pro předpověď počasí
Základní metodou pro předpověď počasí je tzv. synoptická metoda, která spočívá
v meteorologickém pozorování velkého území, a to současně. Naměřené údaje se podle
dohodnutého způsobu zaznamenávají do geograficko-meteorologické mapy (tzv. synoptická
mapa) a sledováním vývoje meteorologické situace na mapách, při znalosti fyzikálních
zákonů, kterými se atmosférické procesy řídí, je možné vytvořit časovou extrapolaci vývoje,
tedy předpověď počasí.
Předpokladem pro úspěšnou předpověď počasí je co nejpodrobnější znalost aktuálního
stavu atmosféry. Tyto informace, jež meteorologové pro svou práci potřebují, se získávají
z následujících zdrojů:
ƒ
síť pozemních (popř. oceánských) stanic (těch je kolem 10 000)
-
pozorování a tvorba map (v Evropě v měřítku 1:10 mil. nebo 1:15 mil.) se
provádějí v tříhodinových intervalech
-
zprávy se šifrují do dohodnutého číslicového kódu (tzv. SYNOP) a posílají se
do národních center, mezi kterými se vyměňují, což každé národní
povětrnostní službě umožňuje využívat data z velké oblasti
ƒ
stanice jsou obsluhované lidmi nebo jsou již automatizované
síť aerologických stanic (počet: 600-800 stanic, v České republice je pouze v Praze)
-
v šestihodinových intervalech vypouštějí na balónech sondy, jež měří výškový
profil základních meteorologických prvků (teplota, vlhkost, tlak vzduchu, vítr),
a to až do výšky 25 – 30 km
-
údaje z měření se znázorňují v aerologickém diagramu (ukazuje vertikální
teplotní a vlhkostní zvrstvení) nebo zákresem do geografické mapy v jedné
zvolené tlakové hladině (vznikne výšková mapa zvolené tlakové hladiny)
ƒ
informace získané metodami dálkové detekce
-
jedná se zejména o meteorologické družice, které jsou předmětem mé práce,
radary a systémy detekce blesků
ƒ
podnebné charakteristiky dané lokality nebo oblasti
9
4.1
Význam meteorologických družic pro předpověď počasí
Zatímco u klasických měření meteorologických veličin pozemními a aerologickými
stanicemi (tzv. přímá sondáž atmosféry) jde o řady spojité v čase, ale omezené na pozorovací
stanoviště
nebo
jejich
blízké
okolí,
u
měření
meteorologických
družic,
popř.
meteorologických radarů, jde o prostorově spojitou informaci získávanou v diskrétních
časech. Proto jsou jejich výstupy vhodným doplněním výstupů stanic. Získané údaje se
vzájemně doplňují a oboje se používají v tzv. numerických modelech pro předpověď počasí.
Prostřednictvím meteorologických družic jsou poskytovány informace o prvcích
všeobecné cirkulace atmosféry a o charakteristikách polí meteorologických prvků, a to v
globálním měřítku. Pomocí snímků je možné určovat druhy oblačnosti a sestavovat mapy
rozložení oblačnosti, což s využitím informací pouze ze stanic možné nebývalo. Hlavním
přínosem metod dálkové detekce je plošné pokrytí, operativní dostupnost aktuálních dat a
možnost zobrazení dynamiky oblačných systémů formou animací.(URL 2)
Zvláštní význam mají družice při studiu počasí nad oceány a nad jižní polokoulí, kde se
nachází relativně málo meteorologických stanic, nenahraditelné jsou také například pro
včasnou identifikaci tropických cyklón.
10
5 Historie meteorologických družic
Meteorologické družice jsou významnou součástí dálkového průzkumu Země (DPZ).
První využívání informací získaných ze snímků z kosmických letů bylo právě v oblasti
meteorologie – snímky poskytující informace o momentálním stavu atmosféry (zejména
zemské oblačnosti) napomáhaly odhalovat zákonitosti tvorby počasí a tím i možnosti jeho
lepších předpovědí.
Historie meteorologických družic sahá až do první poloviny 20. století. Již ve 20. a 30.
letech se v tehdejší vědeckofantastické literatuře objevovaly myšlenky o umístění družic na
oběžnou dráhu a s ním možnosti nepřetržitého sledování počasí na obrovském území.
Významným milníkem byla druhá světová válka a s ní spojený rozvoj raketové techniky.
První skutečnou ryze meteorologickou družicí byl americký TIROS-1 (viz obr. 1).
Vypuštěn byl 1. dubna 1960 a započal tak éru družic na polárních drahách. Za více než
čtyřicet let, které uběhly od jeho startu, prošly meteorologické družice a jejich přístrojové
vybavení bouřlivým vývojem. Přístroje byly zpočátku poměrně primitivní, postupně se však
zdokonalovaly až po současné, tzv. skenující radiometry s poměrně vysokou přesností.
Mezi významná data dále patří 7. prosinec 1966, kdy byla vypuštěna ATS-1, první
geostacionární družice s meteorologickým přístrojovým vybavením, 16. říjen 1975 - start
první operativní ryze meteorologické družice na geostacionární dráze GOES-1, a konečně 23.
listopad 1977 - start první evropské geostacionární meteorologické družice METEOSAT-1.
V průběhu devadesátých let se výrazně zlepšila kvalita, dostupnost a rychlost
zpracování družicových dat a tím se i zvýšila jejich využitelnost. Neustále probíhá vývoj a
vylepšování přístrojového vybavení družic.
Obr. 1 První snímek z družice TIROS-1
zdroj: URL 3
11
5.1
Historie příjmu meteorologických dat v České republice
Příjem meteorologických dat v České republice probíhá od 70. let. Institucí, která se u
nás touto problematikou zabývá, je Český hydrometeorologický ústav. V letech 1978-9 zde
bylo nainstalováno zařízení pro příjem digitálních dat z družic NOAA (tzv. HRPT systém od
kanadské firmy MDA), které bylo vůbec prvním zařízením pro příjem digitálních obrazových
dat na území někdejšího Československa a sloužilo do roku 1995. V roce 1994 bylo
nainstalováno zařízení pro příjem digitálních snímků z družic METEOSAT a na jaře roku
1995 nové zařízení pro příjem dat z polárních družic NOAA.
12
6 Globální systém meteorologických družic
Pro monitorování atmosféry Země je zaveden globální systém meteorologických
družic. Tento systém tvoří satelity označované WXSAT (Weather Satelit - satelity pro
sledování povětrnostní situace), jež se dělí na dva základní typy, které se navzájem doplňují a
kombinací jejich výhod je možné získávat kvalitních informace o atmosféře. Jedná se o
družice geostacionární a družice na polárních drahách.
6.1
Geostacionární družice
Geostacionární družice jsou umístěny nad Zemí ve statické výšce (okolo 36000 km).
Zde obíhají kolem Země stejnou rychlostí, jakou okolo své osy rotuje Země (obletí ji tedy cca
jednou za 24 hodin) - v praxi to znamená, že setrvávají pevně nad jedním bodem vzhledem
k Zemi (zpravidla přímo nad rovníkem) a z pohledu pozorovatele na Zemi se jejich poloha na
obloze nemění.
Díky značné výšce těchto družic jsou nevýhodou veliké energetické nároky na jejich
vypuštění a také potřeba skenerů s mnohem lepší prostorovou rozlišovací schopností.
Kolem Země funguje pět geostacionárních meteorologických družic.Tento počet
zajišťuje souvislé pokrytí celé planety (s výjimkou polárních oblastí). Jedná se o
západoevropský METEOSAT, americké družice GOES 8 a GOES 9 (oba americké
kontinenty a východní tichomoří), japonský GMS (západní tichomoří, východní Asie a
Austrálie), indický INSAT, respektive ruský GOMS (obě družice pro centrální až západní
Asii a oblast Indického oceánu).
6.1.1 METEOSAT
První generace METEOSATů byla započata 23. 11. 1977, kdy z mysu Canaveral
odstartovala americká raketa Delta, která vynesla družici METEOSAT-1. 19. 6. 1981 byla
vynesena družice METEOSAT-2, následovaly METEOSAT-3 (vynesen 15. 6. 1988, jeho
činnost ukončena 21.11. 1995), METEOSAT-4 (vynesen 6. 3. 1989, činnost ukončena 7. 11.
1995). V současnosti jsou v činnosti METEOSAT-5 (vynesen 2. 3. 1991, je umístěna na 63°
v. d. a sloužit by měl do roku 2004), METEOSAT-6 (vynesen 20. 11. 1993, umístěna na
10° v.d.), METEOSAT-7 (vypuštěn 2. 9. 1997 a umístěn na 0°) – ten uzavírá družice první
13
generace (viz tab. 1). První družice generace druhé je označována jako MSG1 a byla
vypuštěna 28. 8. 2002 a je umístěna na 3,4o z. d.
Tab. 1 Přehled o vypuštění, činnosti a ukončení činnosti první generace METEOSATů
zdroj:URL 4
METEOSAT-4, -5 a -6 byl vyvinut pod záštitou Meteosat Operational Programme,
který probíhal v letech 1983 až 1995 pod správou Evropské vesmírné agentury ESA
(European Space Agency), poté od roku 1986 po správou západoevropské mezivládní
organizace EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological
Satellites). METEOSAT-7 byl vyvinut pod záštitou Meteosat Transition Programme
EUMETSATu.
V současnosti je provozovatelem všech funkčních družic organizace EUMETSAT.
Jedná se o METEOSAT-4, -5 a -6 a MSG-1, z nichž jsou tři vhodné pro Evropu, a to MSG-1,
METEOSAT-6 a METEOSAT-7 (umístěn nad Guinejským zálivem a snímá oblast Evropy,
západní Asie, celou Afriku, většinu Atlantiku a východní část Jižní Ameriky). METEOSAT-5
je umístěn nad Indickým oceánem a vysílá pouze primární data.
14
6.1.1.1 METEOSATy první generace
Snímání zemského povrchu je zajištěno rotací družice kolem její osy rovnoběžné s
osou zemskou (tzv. Spin Scanning), rychlostí 100 otáček za minutu. Zemský povrch snímá
postupně od jihu k severu každých 30 minut - začátky jsou vždy ve 30. a 60. minutě. Délka
snímání je 25 minut, poté má družice 5 minut na návrat do výchozího stavu (návrat čidel,
kalibraci a telemetrické údaje) a stabilizaci přístrojů, načež začíná snímání znovu. Tímto
způsobem nasnímá METEOSAT za 24 hodin celkem 48 obrazových souborů (tzv.slotů).
Oblast Česka je snímána vždy ve 22. a 52. minutě, snímku je pak přiřazen čas nejbližší následující celé
půlhodiny. To znamená, že ČR byla vždy nasnímána o 8 minut dříve než je čas uvedený v hlavičce snímku.
Družice na palubě nesou (viz obr. 2):
•
tříkanálový rastrující radiometr MVIRI (Meteosat Visible and InfraRed Imager)
•
zařízení pro distribuci zpracovaných snímků a pro retranslaci meteorologických dat z
automatických pozemních stanic a bójí
•
pro sbírání radiace
odrazový dalekohled systému Cassegrain/Ritchey-Chrétien
s hlavním zrcadlem velikosti 400 mm a ekvivalentní ohniskovou vzdáleností 3,65 m
Obr. 2 Satelitní systém METEOSATu
Zdroj: URL 5
15
3 spektrální pásma rastrujícího radiometru (vybraná dle primárního cíle METEOSATu
- mapování rozložení mraků a vodní páry):
o viditelné pásmo (VIS) - 0,4 až 1,0 µm; velikost pixelu (rozlišení) 2,5 km
o tepelné infračervené pásmo (IR) - 10,5 až 12,5 µm; velikost pixelu 5 km
o pásmo absorpce vodních par (WV) - 5,7 až 7,1 µm; velikost pixelu 5 km
V důsledku šikmého pohledu a větší vzdálenosti je rozlišení pro oblast střední Evropy
poněkud horší - přibližně 6x9 km pro WV a IR pásmo a 3x4,5 km pro VIS pásmo.
6.1.1.2 METEOSAT druhé generace - MSG-1
První generace METEOSATů má být v nejbližších letech nahrazena třemi novými
družicemi nazvanými Meteosat Second Generation (MSG). Narozdíl od první generace budou
pořizovat
snímky
v kratším
časovém
intervalu
(15minutový,
oproti
původnímu
30minutovému), na více vlnových délkách (12 spektrálních kanálů, oproti původním třem) a
ve větším geometrickém rozlišení (zachytí tedy přesněji i řadu náhlých jevů jako jsou sněhové
přeháňky, bouřky, výskyt mlh).
V současnosti je vyvinuta pouze první z nich, postavila ji firma Alacatel Espace,
Cannes (Francie). Na financování vývoje a stavby se podílela organizace ESA, Paříž
(Francie). Předpokládaná aktivní životnost této družice je 5 let.
Družice nese:
•
dvanáctikanálový radiometr SEVIRI (Spinning Enhanced Visible and Infrared
Imager), jeden snímek pořídí za 15 minut
•
radiometr GERB (Geostationary Earth Radiation Budget), pro studium radiační
rovnováhy Země
•
komunikační systém MCP (Mission Communication Payload)
- zajišťující přenos meteorologických dat z družice a z automatických
pozemních měřicích stanic DCP (Data Collection Platform)
•
převaděč vyhledávacího a záchranného systému SARSAT (Search and Rescue
Satellite Transponder)
16
6.1.2 GOES
16.10.1975 byla vypuštěna družice GOES-1, poté GOES-2 (vypuštěna 16.6.1977),
GOES-3 (vypuštěna 16. 6.1978) a GOES-4 (vypuštěna 9. 9.1980), GOES-5 (vypuštěna
22.5.1981), GOES-6 (vypuštěna 28.4.1983). V současnosti se družice GOES nacházejí nad
75° z. d. a 135° v. d.
Jako mnoho družic zaměřených na monitorování počasí byla GOES vyvinuta a
vypuštěna organizací NASA. Jakmile byla schopna provozu, bylo řízení předáno NOAA
National Environmental Satellite, která je v současnosti operativním provozovatelem této
družice. Hlavní pozemní stanice CDA (Command and Data Acquisition) se nachází v areálu
střediska NASA Wallops Flight Station, Virginia (USA).
Základním programem této družice je snímkování oblačnosti (s rozlišovací schopností
do 1 km) a infračervené snímkování. Dále registrují kosmické záření, rentgenové záření a
intenzitu magnetického pole s návazností na sluneční činnost.
Družice GOES umožňují snímání omezené oblasti (velikostí srovnatelné např. s
územím České republiky) až každých 20 sekund; tento režim se však využívá spíše pro
výzkumné účely, respektive v případě monitorování živelných katastrof.
Na palubě je následující vybavení:
•
zobrazující rastrující pětikanálový radiometr (Imager)
•
radiometr pro sondáž atmosféry (Sounder)
- pro měření vertikálního profilu teploty, obsahu vodní páry a ozónu, teploty
oblačnosti a zemského povrchu pracující v 1 kanálu viditelného a 18 kanálech v
infračervené oblasti spektra s rozlišením 1 respektive 2 km (8192 stupňů šedi)
•
soubor přístrojů pro monitorování kosmického prostředí SEMS (Space Environment
Monitor Systém), který tvoří:
•
ƒ
magnetometr
ƒ
detektor slunečních energetických částic EPS (Energetic Particle Sensor)
ƒ
detektor protonů a částic HEPAD (High Energy Proton and Alpha Detektor)
ƒ
rentgenový sluneční dalekohled XRS (X-Ray Sensor)
převaděč pro sběr dat z automatických meteorologických stanic DCS (Data Collection
Systém)
•
převaděč záchranného systému SARSAT (Search and Rescue Satelite)
17
5 spektrálních kanálů radiometru:
o 0.52-0.72 µm
o 3.78-4.03 µm
o 6.47-7.02 µm
o 10.20-11.20 µm
o 11.50-12.50 µm
-
1024 stupňů šedi, s rozlišením 1 km (viditelná oblast), 4 km (infračervená
oblast) až 8 km (oblast 6 µm)
Pomocí družice GOES-4 byla vytvořena první vertikální měření teploty a vlhkosti ze
synchronní dráhy. Z tohoto reprezentativního vzorku byly určeny výšky a teploty mraků a byl
vytvořen třírozměrný obraz jejich rozdělení pro přesnější předpověď počasí. S použitím
snímků z GOES, byli meteorologové schopni měřit pohyby vybraných mraků v různých
výškách a získat jejich směr a rychlost za účelem lepšího porozumění modelu cirkulace
atmosféry.
6.1.3 GMS
Výrobcem družic GMS (Geostationary Meteorogical Satellite) je japonská společnost
NEC a provozovatelem je Japonsko, NASDA.
První družice GMS byla vypuštěna 14. 7. 1977, GMS-2 byla vypuštěna 10. 8. 1981,
GMS-3 byla vypuštěna 2. 8. 1984 a její činnost ukončena v červnu 1995, GMS-4 byla
vypuštěna 5. 9. 1989 a její činnost ukončena 22. 2. 2000.
GMS-5 (Himawari – Slunečnice) byla vypuštěna z Tanegashima Island (1000 km
jihozápadně od Tokia) dne 18. 3. 1995 a nahradila GMS-4. Původně byla zakotvena na
160° v. d., později (v červnu 1995) přemístěna na 140° v. d. (nad Austrálii).
Družice GMS poskytuje snímky každých 25 minut.
Nese:
•
radiometr VISSR (Single Imaging Visible and IR Spin Scan Radiometer)
Kanály radiometru:
o viditelné spektrum (0,5 µm – 0,75 um) v rozlišení 1,25 km
o infračervené spektrum (10,5 um – 12,5 um) v rozlišení 5 km
o infračervený kanál k monitorování obsahu vodní páry v atmosféře
18
6.1.4 INSAT
Poslední z řady Insat je družice s označením 3C. Tato družice byla zkonstruována
ISRO Satellite Centre (ISAC) v Bengalúru (Karnátaka, Indie) a úspěšně vypuštěna 27. září
2003, jejím provozovatelem je organizace Indian Space Research Organization (ISRO),
v Bengalúru (Karnátaka, Indie).
Hlavní pozemní stanice a řídicí středisko MCF (Master Control Facility) se nachází u
města Hassan (Karnátaka, Indie).
Zavěšena je nad 74° v. d. Předpokládaná aktivní životnost je 12 roků.
Nese:
•
rastrující radiometr VHRR (Very High Resolution Radiometer), pracující ve viditelné
oblasti spektra (rozlišení 2×2 km) a ve dvou pásmech infračervené oblasti (rozlišení
8×8 km)
•
televizní přehledová kamera s prvky CCD (Charge Coupled Device) pracující ve 3
pásmech (viditelné, blízké infračervené a krátkovlnné infračervené) s rozlišením
1×1 km
•
anténa o průměru 0,9 m pro přenos meteorologických dat
6.1.5 GOMS (ELEKTRO)
Tato ruská meteorologická družice byla vypuštěná - v rámci programu GOMS
(Geostationary Operational Meteorological Satellite, ohlášeného v r. 1975) - 31. 10. 1994
z Bajkonuru na raketě Proton-K/DM-2. Postavilo ji VNII Elektromechaniki.
Je zavěšena na 76.o v. d. nad Indickým oceánem.
Poskytuje mapy oblačnosti a teploty moří, společně s daty na horní hranici mraků a
větrné rychlosti, k umožnění varování před hurikány, povodněmi a tajfuny.
Nese:
•
televizní kamery
•
radiometry (v optickém oboru rozlišení 1,25 km, v infračerveném 6,5 km)
19
6.1.6 FENGYUN
Provozovatelem čínské družice FENGYUN
(Feng Yun - Vítr a Mrak) je Guojia
Weixing Qixiang Zhongxin (National Satellite Meteorological Center (NSMC)), Peking
(Čína) pro organizaci Zhongguo Qixiang Ju (China Meteorological Administration (CMA)),
Peking (Čína). Čínské pozemní stanice se nacházejí u měst Peking, Kanton a Urumči.
FY-1D je zatím poslední družice této řady, start měla 15. 5. 2002 z Taiyuan Space
Center. Předchozí družicí je Feng Yun 1-3 (z roku 1999), kterou má tato družice nahradit.
Umístěna je na 105° v.d.
Na palubě nese:
•
mnohakanálový radiometr MVISR (Multichannel Visible and IR Scan Radiometer),
pracující v 10 kanálech viditelného a infračerveného záření (0.58-0.68, 0.84-0.89,
3.55-3.93, 10.3-11.3, 11.5-12.5, 1.58-1.64, 0.43-0.48, 0.48-0.53, 0.53-0.58, 0.900965 µm).
6.2
Družice na polárních drahách
Výška, sklon a výstřednost dráhy polárních meteorologických družic se liší dle jejich
typu. Rovina jejich oběžné dráhy má sklon vůči rovině zemského rovníku cca 80 až 100
stupňů. Pohybují se tedy přibližně severojižním směrem a při oběhu kolem Země přelétají
přes její polární oblasti (z tohoto odvozen i jejich název). Jejich oběžná dráha (zpravidla téměř
kruhová) se pohybuje ve výškách od 600 do 1250 km nad zemským povrchem.
V současnosti se těmito družicemi myslí americké civilní meteorologické družice
NOAA. Vedle nich pod označení polárních družic můžeme zahrnout např. METEOR (ruské
družice) nebo DMSP (americké vojenské družice), ale vzhledem k nízké kvalitě dat družic
METEOR,
respektive
nedostupnosti
dat
z DMSP
meteorologických služeb využívá data z družic NOAA.
20
většina
vyspělých
civilních
6.2.1 NOAA
Jedná se o americké civilní družice, jejichž název je odvozen z National Oceanic and
Atmospheric Administration (tj. americká vládní agentura, jež tyto družice spravuje). Občas
se též používá označení „družice série TIROS-N (název první družice této generace)“. Před
vypuštěním na oběžnou dráhu je družice označována písmenem, po dosažení plánované dráhy
je jí přidělena příslušná číslice. Pro nejnovější sérii těchto družic se v současnosti používá
označení „série NOAA-KLM“ (NOAA 15, 16 a 17).
Obíhají Zemi ve výšce 810 až 870 km po heliosynchronní dráze (tzn. přelet určité
zeměpisné šířky vždy ve stejném místním čase) skloněné vůči rovině zemského rovníku 98 až
99 stupňů.
Družice nepřetržitě snímají pás široký 3000 km, který mají pod sebou. Doba oběhu
kolem Země je přibližně 100 minut (tzn. 14 oběhů za den). Posun dráhy mezi dvěma
sousedními oblety činí na rovníku přibližně 25,5 stupně (na západ).
Pokud je systém polárních družic kompletní, jsou v provozu vždy dvě družice, jejichž
roviny oběžných drah jsou vůči sobě stočeny o 90 stupňů. Tím je docíleno snímání
libovolného místa na Zemi nejméně 4krát za 24 hodin. Například v současnosti (prosinec
1998) NOAA 15 snímá oblast střední Evropy v ranních hodinách (přelet od severu k jihu) a
ve večerních hodinách (přelet od jihu k severu), zatímco NOAA 14 brzy po obědě (přelet od
jihu k severu) a po půlnoci (od severu k jihu). Čím je přijímací stanice blíže k pólům, tím více
přeletů může zachytit (a zároveň je větší překryv jednotlivých přeletů). Naopak na rovníku na
sebe okraje jednotlivých přeletů právě navazují. (URL 6)
Družice NOAA zahrnují: TIROS-N (vypuštěn v říjnu 1978), na který navázal NOAAA (vypuštěna v červnu 1979 a přejmenována na NOAA-6), NOAA-C (vypuštěna v červnu
1981 a přejmenována na NOAA-7), NOAA-E (vypuštěna v březnu 1983 a přejmenována na
NOAA-8), NOAA-F (vypuštěna v prosinci 1984 a přejmenována na NOAA-9), NOAA-G
(vypuštěna v září 1986, přejmenována na NOAA-10), NOAA-H (vypuštěna v září 1988,
NOAA-11), NOAA-D (květen 1991, NOAA-12), NOAA-I (říjen 1993, NOAA-13) a NOAAJ (listopad 1994, NOAA-14). Série TIROS-N až NOAA-D jsou nazývány družicemi série
TIROS-N a NOAA-E až -N jsou nazývány družicemi série TIROS ATN neboli Advanced
TIROS-N.
21
6.2.1.1 NOAA 15, 16, 17
Jsou to o nejmodernější meteorologické družice, určené pro operativní využití. Jedná
se o družice typu Advanced TIROS-N.
Na palubě jsou následující přístroje:
•
pětikanálový rastrující radiometr AVHRR/3 (Advanced Very High Resolution
Radiometer)
•
zařízení pro sondáž atmosféry TOVS (TIROS Operational Vertical Sounder) pro
stanovení teplotního profilu a koncentrace oxidu uhličitého, ozónu a vodní páry, které
tvoří:
o
zařízení pro sondáž troposféry v infračerveném oboru HIRS/3 (High
Resolution Infrared Sounder)
o
zařízení pro sondáž troposféry v mikrovlnném oboru AMSU-A a AMSU-B
(Advanced Microwave Sounding Unit)
o
•
zařízení pro sondáž stratosféry SSU (Stratosphere Sounding Unit)
spektrometr SBUV/2 (Solar Bacscatter UV) pro měření koncentrace ozónu (vlnová
délka 160-400 nm)
•
monitor korpuskulárního slunečního záření SEM/2 (Space Environment Monitor),
jehož součástí je:
o
detektor MEPED (Medium Energy Proton and Electron Detektor) pro detekci
korpuskulárního záření ze slunečních erupcí
•
další mikrovlnný detektor
•
zdokonalený systém ARGOS-M (CNES, Francie) neboli DCS (Data Collection
Systém) pro sběr dat z automatických meteorologických stanic na pevnině, na bójích a
balónech
5 spektrálních pásem radiometru:
o viditelné 0,55 - 0,68 µm; rozlišovací schopnost 1,1km
o blízké IČ 0,725 – 1,1 µm; rozlišovací schopnost 1,1km
o termální 3,55 – 3,92 µm; rozlišovací schopnost 1,1km
o termální 10,5 – 11,5 µm; rozlišovací schopnost 1,1km
o termální 11,0 – 12,5 µm; rozlišovací schopnost 1,1km
22
6.2.2 METEOR
Jedná se o ruské meteosatelity. Tyto satelity jsou zavěšeny ve větší výšce než satelity
NOAA (1200km). Sklon dráhy satelitů METEOR je 82° a doba obletu kolem Země je
115min.
6.3
Srovnání geostacionárních družic a družic na polárních drahách
Výhodou geostacionárních družic je, že mohou snímat opakovaně stejné území na
Zemi velmi často (zpravidla každých 30 – 60 minut, např. družice METEOSAT mají relativně
vysokou frekvenci snímání: 48x za 24 hodin) – to je činí ideálními pro meteorologické
aplikace. Nevýhodou je, že nemohou snímat severní a jižní pól a jsou omezeny pro snímání
území s větší zeměpisnou šířkou než je 60-70 stupňů. Na rozdíl od polárních, které jsou blíže
k Zemi mají horší prostorové rozlišení a pro místa vzdálenější od rovníku se ještě snižuje
(např. pro obraz z METEOSATu, pixel poblíž rovníku zobrazuje území cca 2,5 km2, kdežto
pixel zobrazující území například v severní Evropě může reprezentovat 10 km2 a proto podává
méně informací).
V meteorologických a klimatických aplikacích se tedy využívá obou typů družic –
kombinací výhod častého snímání geostacionárních družic a vyšší rozlišovací schopností
družic polárních.
23
7 Data a jejich zpracování
Pojmem „data“ jsou v případě meteorologických družic myšlena jednak data
analogová, tedy družicové fotografie a jednak data digitální, což jsou družicové snímky ze
skenerů, které jsou již přímo v digitální podobě.
Družicové snímky jsou vytvářeny zaznamenáváním intenzity odraženého nebo
emitovaného elektromagnetického záření objektů v určitých intervalech spektra.
V České republice je největším odběratelem dat z meteorologických družic výše
zmíněný Český hydrometeorologický ústav. Oddělením zabývajícím se sběrem a
zpracováváním dat z meteorologických družic je Družicové oddělení ČHMÚ s pracovištěm
na jižním okraji Prahy 4, na Libuši. Základními úkoly tohoto oddělení je příjem, zpracování a
distribuce dat z meteorologických družic NOAA a METEOSAT pro operativní účely,
archivace dat a jejich zpracování pro výzkumné, propagační a výukové účely.
Vzhledem k významnosti družic METEOSAT a NOAA pro oblast České republiky se
v následující kapitole budu zabývat pouze popisem dat z těchto družic.
7.1
Data METEOSATu
Všechna obrazová data z METEOSATu jsou nejprve předána do centrálního
přijímacího střediska v Darmstadtu, kde jsou zpracována, doplněna o zeměpisnou síť,
průsečíky poledníků a rovnoběžek, obrysy kontinentů, případně státní hranice a konturu
kontinentů a odtud opět přes METEOSAT (zařízení pro distribuci snímků) vysílána
uživatelům.
Kromě střediska v Darmstadtu jsou dalšími součástmi systému stanic hlavní pozemní
stanice (Primary Groun Station) Fucino v Itálii. Stanice na úpravu dat leží ve městech
Bracknell, Toulouse a Řím.
Přenos obou typů distribuovaných dat se uskutečňuje v reálném čase rychlostí 166
kbit/s nebo zrychleně až 2,7 Mbit/s (v pásmu S -1,675 GHz):
24
7.1.1 Data digitální
Digitální data METEOSATu jsou označována jako tzv.
HRI (High Resolution
Imagery) data a jsou určena pro přijímací stanice kategorie PDUS (Primary Data User´s
Station).
Příjem dat HRI musí být zajištěn smlouvou s EUMETSATem. Tato data jsou
zakódována a bez dekódovací jednotky k systému PDUS, kterou zájemce obdrží ke svému
zařízení po zaplacení stanovených poplatků, není příjem možný.
Digitální data nejsou přenosem nijak deformována, jsou v podstatě totožná s daty
naměřenými družicí.
Data HRI pro stanice PDUS jsou přenášena v následovně (viz obr. 3):
- jako celý disk (v kanálech IR, VIS a WV) …………………………….……… AI, AV, AW
- jako oblast Evropy, severní Afriky a Atlantiku (v kanálech IR, VIS a WV)….. BI, BV, BW
- jako retranslované snímky z družic GOES a GMS ……………………………. XI, XV
Obr. 3 Formáty dat HRI
Zdroj: URL 7
25
7.1.2 Data analogová
Data analogová, označována jako primární data či WEFAX (Weather Fascimile) jsou
určena pro přijímací stanice kategorie SDUS (Secondary Data User´s Station). Analogová
data jsou vysílaná ve formě amplitudově modulovaného signálu, mohou být silně ovlivněna
kvalitou přenosu.
Příjem dat WEFAX není nijak omezován.
Data WEFAX pro stanice SDUS jsou přenášena následovně (viz obr. 4):
- celý disk v kanálech IR, VIS a WV ………………..………………. DTOT, CTOT, ETOT
- jednotlivé devítiny disku v kanálu IR ……………………..……….. D1 až D9
- jednotlivé devítiny disku v kanálu VIS …………….…………….… C1D až C9D
- jednotlivé devítiny disku v kanálu WV …………………………..… E1 až E9
Zorné pole satelitu je rozděleno na 9 částí, označovaných číslicemi 1 až 9 za
označením spektra. Nejpoužívanější snímek Evropy a severní části Afriky v infra spektru se
vysílá každých 30 minut a má označení D2 (území České republiky je zobrazeno na snímcích
obsahujících číslici 2)
Obr.4 Formáty dat WEFAX
Zdroj: URL 8
26
7.2
Data z NOAA
Příjem, zpracování a (re)distribuce dat z radiometru AVHRR družic NOAA nejsou
zatím nijak administrativně omezovány, zájemci o příjem dat (ať v režimu HRPT nebo APT –
viz dále) pouze stačí pořídit si vhodné přijímací zařízení.
7.2.1 Data digitální
Přenos digitálních dat se označuje jako tzv. HRPT přenos, který probíhá následovně:
data jsou snímána a vysílána rychlostí 6 obrazových řádek za sekundu, každý řádek obsahuje
2048 pixelů, v každém pixelu jsou data reprezentována pro každý z pěti přenášených kanálů
10bitovou hodnotou. Data jsou přenášena v pásmu 1,7 GHz.
Pro příjem HRPT dat je zapotřebí přijímající parabolická anténa, která vyžaduje
automatické navádění což je příčinou toho, že digitální přenos dat NOAA je z technického
hlediska výrazně náročnější, než digitální příjem dat METEOSATu.
Formáty digitálních dat:
HRPT (High Resolution Picture Transmission) formát:
-
data z AVHRR plného rozlišení
-
tato data jsou přenášena v reálném čase
LAC (Local Area Coverage) formát:
-
v podstatě uložená (tzn. ne přenášená v reálném čase) data
formátu HRPT(tzn. bez sníženého rozlišení) pro vybraná území
-
vytvářena pro centrální zpracování, nejsou určena pro lokální
uživatele
GAC (Clobal Area Coverage) formát:
-
obsahují HRPT data s uměle sníženým rozlišením (4 x 4 km)
-
celková rychlost přenosu dat je 1/10 přenosu LAC dat
-
data sloužící k uložení, určeny k zařazení ke globálnímu souboru
dat, který je využíván k centrálnímu zpracování a analýzám,
tedy ne pro lokální uživatele
-
tento formát dovoluje znovunabytí do 100% formátu HRPT ze
sníženého rozlišení
27
Jsou-li data ukládána (jedná se o GAC a LAC formáty), jedná se o záznam na palubní
záznamová média a na výzvu řídícího střediska je předá k trvalé archivaci (např. pro různé
klimatické studie).
7.2.2 Data analogová
Přenos analogových dat je výrazně jednodušší, ale kvalitativně výrazně horší, než
přenos dat digitálních a je označován jako tzv. APT (Automatic Picture Transmission) přenos.
Pro příjem těchto analogových dat postačuje dostatečně citlivá všesměrová anténa (v
pásmu 137 MHz).
Analogový příjem v pásmu 137 MHz není již z hlediska meteorologických služeb
příliš zajímavým, neboť data v něm vysílaná mají uměle snížené rozlišení, které je
srovnatelné s METEOSATem, a jsou současně vysílány pouze dva kanály. (Setvák, URL 9)
Analogová data jsou určena pro levné pozemní stanice, jsou získána z AVHRR
videodat a mají střední rozlišení.
7.3
Příjem dat v České republice
V současné době jsou v ČHMÚ přijímána data z družic NOAA-14, NOAA-16,
NOAA-17 a METEOSATu-7. Objem přijatých dat je přibližně následující: z polárních družic
se denně obdrží zhruba 1,25 GB dat, z METEOSATu denně asi kolem 100 MB. Data z
družice NOAA-14 jsou přijímána pouze kvůli ozónovým datům, obrazová data jsou již
nepoužitelná pro nefunkčnost části přístrojů na družici (naopak pro zpracování ozónových dat
z družic NOAA-16 a NOAA-17 zatím nemá ČHMÚ zprovozněn potřebný software - z těchto
družic se přijímají tedy pouze obrazová data). Značnou část těchto dat je nutné někde
archivovat a zpracovat, což klade zvýšené nároky na výpočetní techniku a úložné prostory.
28
8 Využití meteorologických družic
Oblastí využití meteorologických družic je veliké množství. Klasické družicové
snímky zobrazují rozložení oblačnosti, z které je možné určovat polohu front a cyklon,
zaznamenávat tropické cyklony či hurikány (zejména v tropických oblastech), rozvoj bouří
atd. Pomocí sledování družicových snímků lze zjistit dlouhodobé rozložení oblačnosti nad
nejrůznějšími oblastmi Země.
Družicové snímky ovšem nejsou jen samotné „obrázky“. Jejich součástí je i soubor
naměřených hodnot, ze kterých lze dále sestavovat např. mapy teplot na hladině oceánu, mapy
rozsahu zalednění nebo rozložení rychlosti větru či množství konvektivních srážek. Jedná se o
tzv. nepřímou sondáž atmosféry, jež je významnou oblastí využití. Zatímco u již výše
zmíněné přímé sondáže, při které se měří profily různých meteorologických prvků pomocí
balonů do atmosféry vypouštěných ze Země, u nepřímé sondáže z družic se odvozuje
vertikální chod těchto prvků na základě pohledu z oběžné dráhy. Přesnost je menší, ale data
pokrývají komplexně celé území, které družice snímá.
Také měření atmosférického ozónu bylo globálně umožněno až s příchodem využívání
družic.
Z námi sledovaných družic nesou přístroj na měření celkového množství ozónu
v atmosféře, tzv. TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer), například družice METEOR
nebo NOAA.
Významné je však také jejich využití z dlouhodobého hlediska, např. pro sledování
klimatických změn. Jedním z příkladů takovéhoto využití meteorologických družic je projekt
EOS (Earth Observing System).
Vlastní interdisciplinární program EOS představuje globální systém pozorování Země
prostředky dálkového průzkumu, zabývá se komplexním studiem krajinné sféry nebo jejích
složek a zahrnuje výzkumy pro roky 1990-2005. Poskytuje data, která jsou nepostradatelným
vstupem pro řešení mnoha vědeckých výzkumů, zaměřených na poznání a pochopení
globálního životního prostředí Země a jeho složek. (URL 10)
Program EOS má mezinárodní charakter a v jeho rámci probíhají společné projekty
Kanady, Japonska, Ruska, zemí EU a některých afrických a jihoamerických států, vedoucí
úlohu v tomto programu má americká NASA, úzce spolupracujícími institucemi jsou také
NOAA, EUMETSAT či japonská meteorologická agentura JMA.
29
Vědecké zaměření je velmi široké a jeho součástí je i sledování variability klimatu a
jeho předpovědi.
Mezi nejdůležitější satelity s velmi dokonalým přístrojovým vybavením patří i satelity
uvedené v této práci:
- DMPS (Defense Meteorological Satellite Program), satelit určený k monitorování zemského
povrchu a atmosféry v oblasti viditelného a infračerveného záření včetně využití pasivního
mikrovlnného radiometru.
- METEOR představuje ruský příspěvek k programu EOS, je určený k monitoringu
profilu
atmosférických aerosolů, ozonu, vodních par, stopových plynů, teploty a tlaku v atmosféře.
Jinou oblastí využití meteorologických družic je v současné době také monitoring
stavu vegetace v různých částech světa a její ubývání (pomocí kombinace spektrálních pásem
je možné určovat kolik vegetace a v jakém stavu kde je). Je tedy například možné
dokumentovat odlesňování tropických pralesů nebo rozšiřování pouští.
Další zajímavou a teprve se rozvíjející sférou využití meteorologických družic je
detekce blesků.
Meteorologické družice slouží také nejen k již tradičnímu získávání dat, ale i k jejich
přenosu. Sbírají například data z automatických meteorologických stanic, umístěných v
nedostupných oblastech (např. v arktických nebo pouštních oblastech, na oceánech). Tato data
pak předávají do meteorologických center.
Dalším využitím družic je naopak předávání meteorologických informací do míst,
která nemají dostačující meteorologické zázemí. K vysílání informací pro tamní
meteorologické služby se pak užívají právě meteorologické družice.
30
9 Závěr
Globální systém meteorologických družic pro monitoring atmosféry Země sestává z družic
geostacionárních a družic na polárních drahách.
Geostacionární družice se nacházejí přibližně 36 000 km nad rovníkem v různých
zeměpisných délkách: METEOSAT (0o), GOES 8 (75 o z. d.), GOES 9 (135 o v. d.), GMS
(140 o v. d.), INSAT (74 o v. d.), respektive GOMS (76 o z. d.) a FENGYUN (105 o z. d.).
Družice na polárních drahách obíhají Zemi přibližně severojižním směrem ve výšce od 600 do
1250 km. V současnosti je těmito družicemi myšleny družice NOAA. Vedle nich je možné
zahrnout např. družice METEOR nebo DMSP, ale vzhledem k nízké kvalitě dat družice
METEOR, respektive nedostupnosti dat z DMSP většina vyspělých civilních
meteorologických služeb využívá data z družic NOAA.
Oba typy družic mají své výhody i nevýhody (různá frekvence snímání, prostorové rozlišení,
velikost snímaného území atd.) Kombinací údajů z jejich dat je možné získat kvalitní
informace o atmosféře.
Oblastí využití meteorologických družic je veliké množství. Dnes jsou již nepostradatelnou
součástí zdrojů dat v procesu přípravy předpovědí počasí. Klasické snímky meteorologům
ukazují rozložení oblačnosti, z které je např. možné určovat polohu front a cyklon. V
družicových snímcích je ale také obsažen soubor naměřených hodnot, z nichž lze sestavovat
např. mapy teplot na hladině oceánu, mapy rozsahu zalednění, rozložení rychlosti větru nebo
množství srážek.
Význam družicových snímků narůstá v poslední době především v souvislosti s globálními
změnami klimatu. Příkladem z této oblasti uvedeným v mé práci je mezinárodní program
EOS (Earth Observing System).
Meteorologické družice slouží nejen k získávání dat, ale i k jejich přenosu. Sbírají například
data z automatických meteorologických stanic, umístěných v nedostupných oblastech
(arktických, pouštních atd.). Tato data pak předávají do meteorologických center. Naopak
jsou také využívány k předávání meteorologických informací do míst, která nemají
dostačující meteorologické zázemí.
Význam meteorologických družic je tedy nepopiratelný a s rozvíjející se technikou a
dokonalejšími přístroji se bude jistě ještě zvětšovat.
31
10 Abstrakt
V předkládané ročníkové práci z oblasti dálkového průzkumu Země byl popsán
globální systém meteorologických družic i jednotlivé družice, jež jsou tohoto systému
součástí, samostatně. Stručně bylo pojednáno o typech a dostupnosti digitálních a
analogových dat, která jsou meteorologickými družicemi poskytována (s ohledem na význam
pro Českou republiku byla tato část omezena na data družic METEOSAT a NOAA).
Smyslem této práce bylo nejen podat přehled o počtu, názvech, vybavení a datech
meteorologických družic, ale hlavně poukázat na jejich význam a využití, a to nejen při
předpovědích počasí, ale i při mezinárodních projektech věnujících se například životnímu
prostředí.
32
11 Citace
URL 1: http://www.sci.muni.cz/~dobro/atmosfera_1.html
URL 2: http://www.chmi.cz/meteo/rad/pub/pov97_mz/
URL 3: http://www.sci.muni.cz/~dobro/atmosfera_1.html
URL 4:
http://www.eumetsat.de/en/index.html?area=left6.html&body=/en/mtp/background/meteosat_
history.html&a=612&b=2&c=610&d=600&e=0
URL 5:
http://www.eumetsat.de/en/index.html?area=left6.html&body=/en/mtp/space/spacecraft.html
&a=621&b=2&c=620&d=600&e=0
URL 6: http://www.chmi.cz/meteo/sat/inf_noaa.html
URL 7, URL 8: http://www.chmi.cz/meteo/sat/inf_mtst.html
URL 9: http://www.astro.cz/iso/cas/praha/crp/9707a.phtml
URL 10: http://cdesign.cpress.cz/Clanky/Ar.asp?ARI=20&CAI=2113
33
12 Seznam literatury
Kolář, J., Halounová, L., Pavelka, K. (2000): Dálkový průzkum země 10. Vydavatelství
ČVUT, Praha, 164 s.
Internetové zdroje:
http://astro.sci.muni.cz/pub/info2003/smart1.html
http://cdesign.cpress.cz/Clanky/Ar.asp?ARI=20&CAI=2113
http://en.wikipedia.org/wiki/Weather_satellite
http://meteory.persoholic.org/meteory/html/meteo.html
http://www.bedekr.cz/texty/296.html
http://www.eumetsat.de/
http://www.fortunecity.com/greenfield/dreams/102/vesmir/Vesmir_C.htm
http://www.geogr.muni.cz/vyuka/MeteoKlima/PredpovedPocasi.pdf
http://www.gymsnv.sk/~x8ahami/enc/G2.htm
http://www.chmi.cz/meteo/sat/
http://www.infojet.cz/science/sci0022.html
http://www.lib.cas.cz/knav/space.40/
http://www.meteopress.cz/web/clanky/19990308.HTM
http://www.rozhlas.cz/sever/planetarium/_zprava/57799
http://www.sci.muni.cz/~dobro/intro.html - Masarykova univerzita v Brně
http://www.sci.muni.cz/~dobro/Systemy.html
http://www.vtt.fi/aut/rs/virtual/ - virtuální knihovna o DPZ
http://www2.ncdc.noaa.gov/docs/
34
13 Seznam zkratek
AMSU - Advanced Microwave Sounding Unit
APT - Automatic Picture Transmission
AVHRR - Advanced Very High Resolution Radiometer
CCD - Charge Coupled Device
CDA - Command and Data Acquisition
ČHMÚ – Český hydrometeorologický ústav
DCP - Data Collection Platform
DCS - Data Collection Systém
DMPS - Defense Meteorological Satellite Program
DPZ – dálkový průzkum Země
EOS - Earth Observing System
EPS -Energetic Particle Sensor
ESA - European Space Agency (Evropská vesmírná agentura)
EUMETSAT – European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites
GAC - Clobal Area Coverage
GERB - Geostationary Earth Radiation Budget
GMS - Geostationary Meteorogical Satellite
GOMS - Geostationary Operational Meteorological Satellite
HEPAD - High Energy Proton and Alpha Detektor
HIRS - High Resolution Infrared Sounder
HRI - High Resolution Imagery
HRPT - High Resolution Picture Transmission
IR - tepelné infračervené pásmo
LAC - Local Area Coverage
MCF - Master Control Facility
MCP - Mission Communication Payload
MEPED - Medium Energy Proton and Electron Detektor
mil. – milion
MSG – Meteosat Second Generation (Meteosat druhé generace)
MVIRI - Meteosat Visible and InfraRed Imager
MVISR - Multichannel Visible and IR Scan Radiometer
NASA – National Aeronautics And Space Administration
35
NOAA – National Oceanic and Atmospheric Administration
PDUS - Primary Data User´s Station
SARSAT - Search and Rescue Satellite Transponder
SBUV - Solar Bacscatter UV
SDUS - Secondary Data User´s Station
SEMS - Space Environment Monitor System
SEVIRI - Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager
SSU - Stratosphere Sounding Unit
TIROS - Television Infrared Observation Satellite
TOVS - TIROS Operational Vertical Sounder
TOMS - Total Ozone Mapping Spectrometer
v. d. – východní délka
VHRR - Very High Resolution Radiometer
VIS - viditelné pásmo
VISSR - Single Imaging Visible and Infrared Spin Scan Radiometer
WV - pásmo absorpce vodních par
XRS - X-Ray Sensor
z. d. – západní délka
36