Fire Radiative Power (FRP)

Die Strahlungsleistung eines Feuers (Fire Radiative Power, FRP) ist ein Maß für die Wärmeabgabe eines Feuers und hängt davon ab, wie schnell der Brennstoff verbraucht wird. Die Beobachtungen stammen von satellitengestützten Sensoren, die das Wärmesignal erfassen können. Die FRP gibt die Rate der von einem aktiven Landschaftsbrand abgegebenen Wärmeenergie an, integriert über alle emittierten Wellenlängen und über die Hemisphäre über dem Brand.

Landwirtschaftliche Abbrände, Waldbrände, Entwaldung, Brände in tropischen Torfgebieten, industrielle Gasfackeln und Vulkane senden Strahlungssignaturen mit einer hohen saisonalen und geographischen Variabilität aus. Wenn diese Signaturen unkontrolliert bleiben, können die daraus resultierenden Ereignisse verheerende Auswirkungen auf die globale Atmosphäre haben, da große Mengen an Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Feinstaub in die Atmosphäre freigesetzt werden.

Beispielsweise das Copernicus-Radiometer zur Messung der Meeres- und Landoberflächentemperatur (SLSTR) an Bord der Satelliten Sentinel-3A und -B erkennt und überwacht potenzielle Gefahren durch „Feuerereignisse” auf einer Fläche von 1 km². Dabei handelt es sich nicht nur um Brände auf Kontinenten, sondern auch um Flammen aus anhaltenden Gasfackeln an Land und auf See sowie um aktive Vulkanausbrüche. Solche Ereignisse werden oft als Hotspots bezeichnet.

Der Copernicus-Atmosphärenüberwachungsdienst (CAMS) nutzt diese Beobachtungen, um die Intensität und die damit verbundenen Emissionen von Bränden nahezu in Echtzeit zu schätzen. Höhere FRP-Werte entsprechen höheren Werten für die Emissionen von Vegetationsbränden.

Fire Radiative Power Quelle: Copernicus 2025

Berechnung der Strahlungsleistung von Bränden

Die Berechnung der FRP erfolgt anhand von Fernerkundungsdaten, die von Satellitensensoren wie dem Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) auf den Terra- und Aqua-Satelliten der NASA, dem Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) auf den Satelliten SUOMI NPP und NOAA-20 oder dem Sea and Land Surface Temperature Radiometer (SLSTR) auf den Satelliten Sentinel-3Aund Sentinel-3B stammen. Diese Sensoren messen die Strahlungstemperatur der Erdoberfläche bei verschiedenen Wellenlängen des elektromagnetisches Spektrums. Die Anomalie oder Differenz der Strahlungstemperatur, gemessen im mittleren und thermischen Infrarotbereich, kann zur Berechnung der FRP herangezogen werden. Die Berechnung kann jedoch komplex sein und Korrekturen für atmosphärische Einflüsse, Sensorkalibrierung, den Messwinkel und andere Faktoren erfordern.

Die folgenden Grafiken veranschaulichen GFASv1.2-Brandorte und Strahlungsleistung von Bränden über dem borealen Nordamerika im August 2023 (links), tägliche Gesamt-FRP in Kanada seit dem 1. Mai 2023 (Mitte) und geschätzte Gesamt-Kohlenstoffemissionen durch Waldbrände in Kanada, berechnet anhand von FRP-Daten, im August.

FRP-Messungen über Nordamerika Quelle: Copernicus 2024

Die FRP wird nahezu in Echtzeit beobachtet und kann zur Messung der Intensität und Größe von Bränden sowie zur Überwachung ihres Fortschreitens und Verhaltens verwendet werden. Sie liefert wertvolle Informationen, die es Meteorologen, Brandbekämpfern und Forschern ermöglichen, die Schwere von Waldbränden einzuschätzen, ihre Ausbreitung zu verfolgen und fundierte Entscheidungen hinsichtlich der Brandbekämpfung und Evakuierungsstrategien zu treffen.