Szkiełko i oko
25paź/120

(Niemal) Ozonowy rekord

Dziura ozonowa 22 września 2012. Rys. NASA

Na chwilkę wracam do ozonu. Pisałem o trendach w jego koncentracji nad Antarktydą. niejako na potwierdzenie tych słów informacja z NOAA, agencji, która non stop monitoruje ozon z pokładu satelitów. Tegoroczna dziura ozonowa w maksimum swojego zasięgu (wypada ono zazwyczaj we wrześniu, pod koniec antarktycznej zimy) objęła obszar 21.2 milionów kilometrów kwadratowych, co dało jej drugie miejsce na liście najmniejszych dziur ozonowych w ostatnim dwudziestoleciu. Symulacja wskazują, że trend się utrzyma, co nie znaczy, że rekordowo duże dziury się już nie pojawią.

Zakres tematyczny: Obserwacje Ziemi Brak komentarzy
24paź/120

Jednogłośnie! 434:0. Polska w ESA!

Wynik głosowania sejmowego nad wstąpieniem Polski do Europejskiej Agencji Kosmicznej.

Tak oto na naszych oczach pisze się historia. Dzisiejsze głosowanie w Sejmie w zasadzie przypieczętowało polską akcesję do Europejskiej Agencji Kosmicznej. Naturalnie wstąpienie nie oznacza, że w naszym kraju samoistnie nastąpi kosmiczne Eldorado. To tylko szansa, byśmy mogli na takie Eldorado ciężko zapracować. Czy się uda? Wstąpienie do Unii Europejskiej dało spory zastrzyk finansów, które w wielu przypadkach spożytkowano bardzo sensownie. Efekty widać niemal na każdym kroku. Pozostaje nadzieja, że z ESA będzie podobnie.

Zakres tematyczny: Bez kategorii Brak komentarzy
22paź/120

Satelitarna lekcja klimatu

Przygotowania do "Satelitarnej lekcji klimatu". Fot.: Michał Krupiński, CBK PAN

Część ostatniego weekendu spędziłem nie na błogim relaksie, lecz pracując z nauczycielami. Było warto. Nauczyciele, o których mowa to polscy uczestnicy międzynarodowego programu GLOBE (Global Learning and Observation to Benefit the Environment). Zespół Obserwacji Ziemi w Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk jest partnerem merytorycznym tej części GLOBE, stąd mój nietypowy sposób spędzania weekendu.

W ramach zadań, jakie sobie postawili nauczyciele, jest przygotowanie „Satelitarnej lekcji klimatu”.  W uproszczeniu sprowadzi się to to do przygotowania scenariuszy lekcji podejmujących zagadnienia związane z klimatologią klimatologii, a bazujących na materiale satelitarnym. Tak, tak - te wszystkie piękne obrazki, którymi dziele się na tej stronie.  Gotowe scenariusze, po weryfikacji merytorycznej, metodycznej i praktycznej zostaną udostępnione wszystkim, także Tobie. Polska szkoła zmieni się nie do poznania.

Sobotnie warsztaty były pierwszym krokiem w stronę realizacji scenariuszy. Pokazałem uczestnikom, jak działają satelity do badań atmosfery, czym się różnią od satelitów badających pokrycie terenu, gdzie można odnaleźć stosowne dane, jak dane czytać i rozumieć. Trochę zaczynam zazdrościć uczniom, którzy będą brali udział w tych lekcjach. Za moich czasów uczniowskich jedyne zdjęcia satelitarne, jakie szkoła widziała to kilka stron w wielkim atlasie… Świat idzie do przodu. Świetnie, że niektóre szkoły też chcą!

Zakres tematyczny: Edu Brak komentarzy
5paź/120

Przybywa ozonu

Stężenie ozonu stratosferycznego w obserwacjach (linie żółta i czerwona) oraz symulacjach modelowych (linia niebieska). Rys.: DLR

O dziurze ozonowej słyszał każdy. Kiedyś termin ten był powtarzany niczym mantra, podobnie jak dzisiaj „dwutlenek węgla”. Co dzisiaj słychać w dziurze ozonowej? Odpowiedź znają naturalnie satelity, które są najlepszym sposobem monitorowania gazów atmosferycznych, szczególnie w wyższych partiach atmosfery. Niemieckie centrum badań kosmicznych (DLR) opublikowało ostatnio całkiem ładny wykres, pokazujący trend w zmianie stężenia ozonu nad Antarktydą. Z grafiki wynika jasno, że ozonu przybywa. Czy też nie ubywa go tak bardzo, jak dawniej. Wygląda na to, że minimum mamy za sobą – nastąpiło w ostatniej dekadzie minionego stulecia. Od tego czasu sytuacja powraca do stanu sprzed lat. Modele chemii atmosfery, które jak dotąd dobrze zgadzały się z obserwacjami, sugerują, że w połowie obecnego stulecia stężenie ozonu w stratosferze będzie podobne, jak w latach osiemdziesiątych.

Zakres tematyczny: Obserwacje Ziemi Brak komentarzy
24sty/120

Rok 2011: temperatura znacząco powyżej średniej

O ile temperatura powietrza w 2011 roku odbiegała od średniej? (Rys. GISS/NASA)

Co może niektórych zaskoczyć, NASA zatrudnia nie tylko astronautów i inżynierów budujących rakiety, ale także klimatologów. I to jednych z najlepszych na świecie. Większość z nich pracuje w Goddard Institute for Space Studies (GISS), nowojorskim centrum NASA. GISS analizuje masę danych teledetekcyjnych i naziemnych na okoliczność charakterystyki ziemskiego klimatu, tego co się z nim dzieje. Najnowsze wyniki badań odnoszą się do zagadnienia mainstreamowego – ocieplenia.

GISS uaktualnił dane o globalnej temperaturze obserwacjami z 2011 roku. Co widzimy? Nie był to na pewno rok najcieplejszy ze wszystkich uwzględnionych (1880-2011). W rankingu plasuje się na dziewiątej pozycji. Ciekawsze jest jednak to, że wpisuje się do „top ten” lat najgorętszych, z których niemal wszytskie wystąpiły w obecnym stuleciu. Co tu dużo mówić - wystarczy popatrzeć na wykres dostępny tutaj. Analizy GISS naturalnie pozwalają zobaczyć jak wygląda rozkład przestrzenny temperatury. Dokładniej: rozkład odstępstwa od średniej wieloletniej wartości temperatury. Pokazuje to powyższa mapa. Średnio, w skali całego świata, różnica wyniosła 0.5 stopnia Celsjusza. Łatwo jednak wskazać regiony (np. Arktyka), gdzie było cieplej nawet o 4 stopnie Celsjusza.

Zakres tematyczny: Obserwacje Ziemi Brak komentarzy
21sty/120

Kup pan kraj!

Oferta DMCii, czyli kraj z orbity w 2011 roku - Węgry za 1150 funtów (Fot. DMCii)

Zaletą satelitów firmy DMCii jest duże pole widzenia, przy jednocześnie przyzwoitej rozdzielczości przestrzennej. Podczas jednego przelotu satelita konstelacji DMC obrazuje pas o szerokości 650 km (Landsat razy dwa), dostarczając zobrazowań z pikselem 20-30 metrów. To pozwala na uzyskanie obrazu dla całego kraju w krótkim czasie, a więc danych jednorodnych (co jest bardzo ważne dla większości zastosowań). Takie „narodowe” mapy DMCii opracowała dla kilku europejskich krajów. Niestety, nie znajdziemy wśród nich Polski.

Co by było, gdyby... Polska była? W podtekście pytam o cenę takich danych. Patrząc na koszty dla innych krajów, średnia cena za 1000 km2 wynosi około 12-13 funtów (60-70 PLN). Dość przyzwoicie. Cały kraj kosztowałby nas około 20000 PLN. W zamian dostalibyśmy mozaikę ortorektyfikowanych obrazów w trzech zakresach spektralnych (czerwony, zielony, bliska podczerwień), skalibrowanych względem analogicznych kanałów Landsata z dokładnością do 1%. Nie wiem czy dostępne za darmo dane Landsata pozwoliłby opracować analogiczny produkt. Jeśli nie, to oferta Brytyjczyków byłaby warta rozważenie. Gdyby była. Szczecie mają w takiej sytuacji miedzy innymi Bułgarzy, Estończycy, Węgrzy (wymieniając kraje z naszego regionu).

Zakres tematyczny: Obserwacje Ziemi Brak komentarzy
19sty/120

Czy SRTM przejdzie do historii?

Pionowa dokładność (zdaje się, że absolutna) opracowanych już modeli terenu TanDEM-X (Ryc. DLR)

Gdy publikowany był trójwymiarowy model powierzchni Ziemi, opracowany na podstawie materiałów zebranych w czasie misji SRTM, wiele osób zadawało sobie pytanie „co teraz”? SRTM oferował każdemu piksel dziewięćdziesięciometrowy, wybranym trzydziestometrowy. Dane bazowały na obserwacji radarowej, wykonanej z pokładu wahadłowca. Po jakimś czasie pojawił się model terenu oparty a obserwacjach w zakresie widzialnym – zobrazowania sensora ASTER. I 30 metrów było już dla każdego, choć z racji zastosowanej metody, dokładność pionowa bywała różna.

Dzisiaj na orbicie mamy TanDEM-X. Dwa cudeńka techniki rodem z Niemiec. Dwa satelity wyposażone w radary od końca 2010 roku lecą w bliskiej formacji (jeden za drugim, w odległości 150 metrów), kawałek po kawałku skanując cała powierzchnię Ziemi. Cel jasny – opracować najbardziej szczegółowy model powierzchni Ziemi (piksel zaledwie 12 metrów!). Naturalnie potem wszystko zostanie zaoferowane naukowcom i biznesmenom, jak można się domyślać nie za darmo.

Jak informuje niemiecka agencja kosmiczna (DLR), prace są na półmetku i publikacji gotowej mapy dla całego świata można spodziewać się około połowy 2013 roku (dane dla niemal całego świat już zostały zebrane). Z dostępnych materiałów wynika, że dokładność pionowa opracowanych map dla Polski jest lepsza niż 2-3 metry. Sytuacja najgorzej wygląda w terenach „najtrudniejszych” – górach oraz pustyniach. Tu pionowa dokładność modeli sięga 10 metrów. Ale pamiętajmy, że nawet SRTM miał tu problemy i dla niektórych terenów górskich i pustynnych misja nie dostarczyła danych.

Zakres tematyczny: Obserwacje planet Brak komentarzy
17sty/120

Śnieżny radar NASA

Należący do NASA DC-8, a na jego pokładzie radar i radiometr mikrofalowy symulujące instrumenty misji GPM (Fot. NASA/JPL)

Dziś za oknem pada śnieg. Niby nic wielkiego, szczególnie, że to połowa stycznia. Ale ile tego śniegu spadnie w czasie gdy pisze te słowa? To już inna bajka. Metod pomiarowych jest kilka, ale jak dotąd nie jest stosowana żadna teledetekcyjna. To ma się zmienić już niedługo, gdy zrealizowana zostanie misja Global Precipitation Measurement (GPM). W jej skład ma wejść kilka satelitów, dzięki czemu co 3 godziny dostępna będzie dla całego świata informacja o intensywności opadu. Z deszczem jest to nieco łatwiejsze i z kilka radarów opadowych już pracuje – z tym, że w strefie równikowej, a więc zdecydowanie nie w naszych szerokościach geograficznych.

GPM to zmieni, gdyż wykorzysta satelity na orbitach okołobiegunowych. Jeden z nich (nazywany głównym – „core”), będzie referencją dla pozostałych. Na swoim pokładzie pomieści mikrofalowy sensor obrazujący oraz dwuzakresowy radar opadowy. Ten ostatni przechodzi właśnie testy. Nie tyle on sam, co jego lotnicza wersja: dwuzakresowy Airborne Precipitation Radar-2 (APR-2). NASA zainstalowała ostatnio APR-2 na pokład swojego DC-8 i skierowała samolot nad pogranicze kanadyjsko-amerykańskie. Kampania pomiarowa rozpoczyna się 17 stycznia i potrwa do końca lutego. W tym czasie, jednoczesnych obserwacji opadów śniegu dokonają i radar APR-2, i radary naziemne, i wszelkie inne obserwatoria zdolne obserwować śniegu i jego właściwości mikrofizyczne.

Z tym, że w Kanadzie sypie. A w Polsce... tyle co nic. Może stąd trudno o motywację by opracowywać tak nowatorskie techniki teledetekcyjne jak radar dla GPM?

Zakres tematyczny: Obserwacje Ziemi Brak komentarzy
14sty/120

FengYun-2F – witamy na orbicie

FY-2F (lub jego poprzednik, ale istotnie się nie różnią) tuz przed startem (Fot. china-defence-mashup.com).

Nie tylko pierwszy, ale i drugi start w 2012 roku zapisujemy na konto Chińczyków.  Również i tym razem Długi Marsz (akurat w wersji 3B) niósł na pokładzie satelitę teledetekcyjnego - meteorologicznego FengYun-2F (FY-2F).

FY-2F to satelita geostacjonarny (pozycja 112E), pod pewnymi względami przypominający możliwości europejskich Meteosatów sprzed 10 lat, czyli Meteosatów pierwszej generacji. Podobnie jak one FY-2F pełnego skanu całej półkuli dokonuje co pół godziny, oferując obrazy o rozdzielczości 5 km/piksel w podczerwieni i 1.25 w zakresie widzialnym (Meteosaty: 5 km i 2.5 km). Promieniowanie rejestrowane jest w pięciu kanałach: 0.55-0.99 µm, 3.50-4.00 µm, 6.30-7.60 µm, 10.3-11.3 µm i 11.5-12.5 µm. Dla przypomnienia, w dawnych Meteosatach kanały były trzy: 0.50-0.90 µm (pokrywa się z chińskim), 5.70-7.10 µm (zbliżony do trzeciego z FY-2F) i 10.5-12.5 µm (dwa ostatnie z FY-2F). Tyle cyferek.

Dane satelitów serii FY-2 są dostępne publicznie. Pracują na nich Amerykanie, Europejczycy, także i IMGW ma do nich dostęp. W zasadzie za kilkadziesiąt euro (koszt najprostszej stacji odbiorczej Eumetsat; nie pamiętam dokładnie kwoty) dane te może odbierać każdy miłośnik meteorologii satelitarnej w Polsce.

W przyszłości możemy spodziewać się jeszcze dwóch podobnych satelitów, po czym około roku 2015 Chiny wystrzelą FY-4A - pierwszego satelitę nowej generacji, który będzie już stabilizowany trójosiowo. Obecnie stabilizacja odbywa się poprzez ruch obrotowy, podobnie jak na satelitach europejskich. Około 2015 powinny pojawić się także nowe Meteosaty, również z trójosiową stabilizacją. To otworzy drogę do stosowania instrumentów sondujących, a nie wyłącznie obrazujących. Ale to już inna bajka...

Zakres tematyczny: Obserwacje Ziemi Brak komentarzy
11sty/12Off

Made in China: ZiYuan 3

Prawdopodobny wygląd ZY-3. Tak, jakośc grafiki pozostawia wiele do życzenia... (Ryc.: ChinaTechGadget.com)

Co roku na orbitę trafia kilkadziesiąt nowych satelitów o najróżniejszym przeznaczeniu. Pierwszy start w roku 2012 był „teledetekcyjny” - chińska rakieta Długi Marsz 4B umieściła na heliosynchronicznej orbicie satelitę ZiYuan 3. Cóż to za jeden?

Ważący 2.6 t obiekt wyposażono w dwa systemy obserwacyjne. Pierwszy to zestaw trzech panchromatycznych kamer wysokiej rozdzielczości, z których jedna spogląda w nadir, a dwie kolejne są wychylone pod kątem 22 stopni wprzód i w tył, w stosunku do kierunku lotu. To naturalnie otwiera drogę do obserwacji stereoskopowych. Kamera skierowana w nadir oferuje dane o rozdzielczości przestrzennej wg różnych źródeł od 2.1 do 2.5 m/piksel, pozostałe kamery: od 3.5 do 4.0 m/piksel. Pas obrazowania w przypadku każdego instrumentu to niewiele ponad 50 km.

Drugi instrument na pokładzie ZiYuan 3 to wielospektralny skaner podczerwieni. Co dokładnie znaczy „wielospektralny” trudno powiedzieć – nie doszukałem się informacji o liczbie i charakterystyce kanałów. Jeśli instrument jest spadkobiercą sensorów wcześniejszych satelitów serii ZiYuan/CBRES, najbardziej prawdopodobną konfiguracją jest: 0.50-1.10 µm, 1.55-1.75 µm, 2.08-2.35 µm, i 10.40-12.50 µm.

Teoretycznie satelita ma służyć celom cywilnym. I w pewnym stopniu tak będzie. Trudno bowiem przypuszczać, że jakikolwiek chiński satelita do obserwacji Ziemi nie byłby wykorzystywany również w celach wojskowych.

Zakres tematyczny: Obserwacje Ziemi Komentarze