IASI

Engl. Akronym für Infrared Atmospheric Sounding Interferometer; sondierendes Instrument auf der METOP-Serie; das sondierende Michelson Interferometer dient der Erstellung von Temperatur-, Wasserdampf- und anderer Spurengasprofilen der Atmosphäre, sowie zur Bestimmung der Meeresoberflächentemperatur und der Wolkeneigenschaften. Die Sondierungen erfolgen zweimal täglich für die gesamte Atmosphäre.

IASI IASI ist das Hauptinstrument zur Unterstützung der numerischen Wettervorhersage (Numerical Weather Prediction, NWP) Das Instrument umfasst ein Spektrometer, das die durch die Atmosphäre emittierte Lichtstrahlung zerlegt und die Beobachtung der Atmosphärenchemie ermöglicht. IASI misst im infraroten Teil des elektromagnetischen Spektrums mit einer horizontalen Auflösung von 12 km über eine Streifenbreite von etwa 2 200 km. Mit 14 Umläufen auf einer sonnensynchronen Umlaufbahn am Vormittag (9:30 Uhr Ortszeit, Äquatorüberquerung, absteigender Knoten) können zweimal täglich globale Beobachtungen durchgeführt werden.

IASI field of view (Sichtfeld) Die Temperatur der Troposphäre und der unteren Stratosphäre wird unter wolkenfreien Bedingungen gemessen, ebenso die Feuchte der Troposphäre. IASI misst zusätzlich den Wolkenbedeckungsgrad sowie die Temperatur und den Luftdruck an der Wolkenobergrenze. Ebenso wird auch die Gesamtmenge an O3 gemessen, ferner der Gehalt an CO, CO4 und N2O. Quellen: EUMETSAT

Bei IASI handelt es sich um ein Messinstrument, das sehr genaue, vertikal aufgelöste Daten über die Zusammensetzung der Atmosphäre liefert. Das Instrument umfasst ein Spektrometer, das die durch die Atmosphäre emittierte Lichtstrahlung zerlegt und die Beobachtung der Atmosphärenchemie ermöglicht. Ziel ist, die vorhandenen Mengen an Spurengase wie z.B. Ozon, Methan oder Kohlenmonoxid auf weltweiter Ebene zu berechnen und zu verfolgen. Ein zentraler Bestandteil des IASI ist ein sich periodisch bewegender Spiegel, der ein Interferenzmuster erzeugt, aus dem sich die gesuchten Atmosphärendaten ableiten lassen. IASI umfasst außerdem einen Bildgenerator, der gemeinsam mit dem Spektrometer die Sondierungspunkte lokalisiert.

Die Temperatur der Troposphäre und der unteren Stratosphäre wird unter wolkenfreien Bedingungen gemessen, und zwar mit einer vertikalen Auflösung von 1 km in der unteren Troposphäre, einer horizontalen Auflösung von 25 km und einer Genauigkeit von 1 Kelvin. Die Feuchte der Troposphäre wird ebenfalls unter wolkenfreien Bedingungen gemessen, und zwar mit einer vertikalen Auflösung von 1-2 km in der unteren Troposphäre, einer horizontalen Auflösung von 25 km und einer Genauigkeit von 10 %. IASI misst auch den Wolkenbedeckungsgrad sowie die Temperatur und den Luftdruck an der Wolkenobergrenze.

Die Gesamtmenge an Ozon wird unter wolkenfreien Bedingungen gemessen, und zwar mit einer horizontalen Auflösung von 25 km und einer Genauigkeit von 5 %, ferner der Gehalt an CO, CO₄ und N₂O, integriert über die gesamte Säule mit einer Genauigkeit von 10 % und einer horizontalen Auflösung von 100 km.

Beispiel: Starker Ausbruch vulkanischer Gase und Aschen in Chile

Dieses Bild zeigt die riesige Wolke aus Schwefeldioxid, die von dem chilenischen, ca. 600 km südlich Santiago gelegenen Vulkankomplex Puyehue-Cordón Caulle ausgestoßen wurde. Nachdem er über 50 Jahre inaktiv war, kündigte eine Serie von Erdbeben den Beginn dieser großen Eruption an. Am 4. Juni 2011 öffnete sich eine 4 km lange Spalte und schickte eine Asche- und Gaswolke über 10 km hoch. Mehrere tausend Menschen wurden evakuiert, nachdem eine bis 50 cm dicke Schicht aus Asche und Bims niederregnete und ein großes Gebiet bedeckte. Flughäfen in Chile und Argentinien mussten schließen.

Das Bild wurde am 6. Juni aus IASI-Daten des Satelliten MetOp-A erzeugt. Es stellt die SO₂-Konzentration in der gesamten vertikalen Luftsäule dar. Starke westliche Winde (Gebiet der 'Roaring Forties') trieben die Wolke weit auf den Südatlantik hinaus. Der scharfe Richtungswechsel nach N erklärt sich durch ein ausgeprägtes Drucksystem.

Eruptionen von Vulkanen bringen oftmals - wie auch hier geschehen - elektrische geladene Luftströme hervor, die gewaltige Gewitterstürme auslösen und so dem Naturereignis eine besondere Dramatik verleihen.

Ausbruch vulkanischer Gase und Aschen in Chile Siehe auch: Chile volcano eruption - in pictures (The Guardian 2011) Quellen: ESA

Die Metop-Folgemissionen der Metop - Second Generation (Metop-SG) werden als Hauptinstrument das Infrared Atmospheric Sounding Interferometer - New Generation (IASI-NG) mitführen. Es ist wiederum ein passives Infrarotsuchgerät, mit dem die Temperatur- und Wasserdampfprofile der Erdatmosphäre gemessen werden können.

Weitere Informationen:

• IASI (CNES)
• IASI-Profil im CEOS EO Handbook (CEOS / ESA)
• Fernmessung von Wasserdampf und Wolken II (promet, Heft 1/2, 2011)
• IASI - Poster
• Ash Plume Puyehue (NASA)