Projekt:FE Beobachtung 1/A-Train/Aufbau der Satelliten und Messsysteme/Aqua/AIRS

Autor: Trabiri

AIRS ist ein hoch auflösender Scanner, welcher mit 2378 Kanälen im Spektralbereich zwischen 3,74 und 15,4 μm misst. Außerdem enthält er noch vier weitere Kanäle zwischen 0,4 und 1μm für Messungen im sichtbaren und nahen Infrarotbereich. Nach dem Start von AQUA nahm das Instrument seine Arbeit im Juni 2002 auf. Ursprünglich wurde seine Lebensdauer auf 5 Jahre festgelegt, jedoch sendet AIRS bis heute Daten zur Erde. Da Instrument befindet mittig an der unteren Seite (der Erde zugewandt) des Satelliten eingerahmt von AMSU -A1, -A2 und HSB. Über Kombination von Daten dieser drei Systeme können damit präzise Feuchte- und Temperaturprofile der Atmosphäre mit einer Genauigkeit von 1° pro 1 km Höhenschicht erstellt werden. Weiterhin kann AIRS die wichtigsten natürlichen und anthropogenen Treibhausgase (wie Wasserdampf, Kohlendioxid, Ozon) in ihrer Konzentration und Verteilung messen. Das ermöglicht genaue Aussagen über die Zustände, Zusammensetzung und Transportvorgänge in der unteren Atmosphäre. Für Meteorologen haben diese Daten einen hohen Stellenwert im Hinblick auf Wetter- und Klimaprognosen.

globaler Kohlendioxidgehalt (ppm) der mittleren Troposphäre (8 km) im Juli 2003

Technische Daten

Größe	116.5 x 80 (158.7) x 95.3 cm
Gewicht	177 kg
Leistung	220 W
Datenübertragung	1.27 Mbps
Spektralbereich	IR- 3.74 - 15.4 μm VIS- 0.4 - 1.0 μm
Anzahl der Kanäle	IR- 2378 VIS- 4
Räumliche Auflösung (Nadir)	IR- 13,5 km horizontal, 1 km vertikal 2,3 km
Abtastbreite	1650 km
Abtastart	Cross- track (zeilenweise)

Datenprodukte

Die Datenprodukte von AIRS liegen einzeln aber auch häufig kombiniert mit AMSU-A und HSB-Daten (als dieses noch aktiv war) vor.

• globale tägliche Temperaturprofile der Atmosphäre
  • vom Erdboden bis in ca. 20 km Höhe
• globale Feuchteprofile (Wasserdampf) in der Atmosphäre
  • dreidimensional, tägliche Auflösung
• globale Erdoberflächentemperaturen
  • tägliche Auflösung, bessere Ergebnisse ohne Wolkenbedeckung
• Wolkenprodukte
  • Wolkenbedeckung- berechnet die Wolkenanteile in 45x45 km großen Flächen über einen sogenannten „cloud-clearin“-Algorithmus
  • Druck an der Wolkenoberkante: dadurch ist auch die Höhe der Wolkenoberkante ableitbar
  • Temperatur an der Wolkenoberkante
• dreidimensionale Ozonkonzentration
• Kohlenmonoxidgehalt
  • Globale, tägliche Messungen in der mittleren Troposphäre
• Kohlendioxidkonzentration
  • Global, tägliche Messungen in der mittleren Troposphäre,
• Methankonzentration
  • Globale, tägliche Auflösung
• Schwefeldioxid- und Aerosolgehalt
  • AIRS reagiert nur wenig sensibel auf SO2, so dass die Konzentrationen meist nur bei vulkanischen Aktivitäten registriert werden.

AIRS reagiert jedoch sensibel auf den Aerosolgehalt in der Atmosphäre (vor allem auf große Partikel wie Staub und Asche), jedoch nicht in Form Konzentration oder optischer Dichte sondern in vorm von lokalen Temperaturdifferenzen (Asche) bzw. als definierbare Ansammlung von festem Material in der Atmosphäre.

• Strahlung im Infrarot- und Mikrowellenbereich (gekoppeltes Datenprodukt mit AMSU-A)
  • Zur Erfassung der wichtigsten Atmosphärengase
  • Das Ergebnis ähnelt einem spezifischen „Fingerabdruck“ der Verteilung von Atmosphärengasen über einem bestimmten Gebiet zu einem bestimmten Zeitpunkt