Wasserkreislauf und Fernerkundung

Der Wasserkreislauf ist der wichtigste physikalische Mechanismus, der die Existenz von Leben auf der Erde gewährleistet. Seine Komponenten umfassen die Atmosphäre, das Land und die Ozeane. Der Kreislauf setzt sich zusammen aus Verdunstung, Evapotranspiration, Sublimation, Wasserdampftransport, Kondensation, Niederschlag, Abfluss, Infiltration und Versickerung, Grundwasserfluss und Wasseraufnahme durch Pflanzen. Für eine korrekte Beurteilung des globalen Wasserkreislaufs sind Beobachtungen all dieser Prozesse mit einer globalen Perspektive erforderlich. Insbesondere der Niederschlag erfordert eine kontinuierliche Überwachung, da er die wichtigste Komponente des Kreislaufs ist, vor allem unter sich ändernden klimatischen Bedingungen.

Globales Beobachtungssystem des Wasserkreislaufs Passive und aktive Sensoren an Bord von Wetter- und Umweltsatelliten stellen zusammen mit anderen Beobachtungssystemen einigermaßen vollständige Daten zur Verfügung, die eine bessere Messung des Niederschlags vom Weltraum aus ermöglichen. Damit wird unser Verständnis der Beschleunigung/Verzögerung des Kreislaufs unter aktuellen und prognostizierten Klimabedingungen verbessert. Quelle: Remote Sensing 2019, 11(19)

Die Untersuchung der verschiedenen Klimaprozesse erfordert die Implementierung und Aufrechterhaltung eines komplexen Beobachtungssystems mit boden-, luft- und raumgestützten Komponenten. Die meisten Sensoren sind bereits für die Meteorologie, Hydrologie und Klimatologie vorhanden, wie das Programm "Observing Systems Capability Analysis and Review" (OSCAR, https://www.wmo-sat.info/oscar/) der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) dokumentiert, das die Anforderungen für die Beobachtung physikalischer Variablen definiert. Das Globale Klima-Beobachtungssystem (GCOS, https://gcos.wmo.int/en/home) verwaltet die Definitionen und den Beobachtungsbedarf der wesentlichen Klimavariablen (ECVs), die für die systematische Beobachtung des sich ändernden Erdklimas erforderlich sind. Bodengestützte Beobachtungen erzeugen Datensätze zur Abschätzung von Veränderungen im Wasserkreislauf und zur Ableitung von Trends, aber dies geschieht nur in begrenzten Gebieten der Welt, wo die Beobachtungsnetzwerke dicht genug sind und angemessene Qualitätsstandards gewährleistet werden.

Weitere Informationen:

• OBSERVER: Evapotranspiration in the spotlight: how Copernicus helps (Copernicus 2021)
• Water Cycle (ESA)
• Water Quality Data Pathfinder (NASA EarthData)