Meteorolojik Uydular


6. MSG Uydu Görüntüleri ve Yorumlama

6.1. Görüntüleme Temelleri

Meteosat İkinci Nesil Uydu (MSG) programı, Meteosat-8 Uydusu ile faaliyetine başlamıştır. MSG uyduları Dönen Gelişmiş Görünür ve Kızılötesi Görüntüleyici (SEVIRI) enstrümanı ile 12 spektral kanalda, 15 dakikalık aralıklarla, gece ve gündüz boyunca ve GERB enstrümanları ile de iklim çalışmaları amacıyla Dünya’yı düzenli olarak tarayarak gözlemlemektedir.

SEVIRI Görüntüleme Kanalları

Kanal NumarasıKanal AdıNominal Merkez Dalgaboyu (μm)Nominal Spektral Dalgaboyu (μm)Kullanım Alanları
Ch 1VIS0.60.6350.56 – 0.71Yer, Bulutlar, Rüzgar Alanları
Ch 2VIS0.80.810.74 – 0.88Yer, Bulutlar, Rüzgar Alanları
Ch 3NIR1.61.641.50 – 1.78Yer, Bulut Safhaları
Ch 4IR3.93.903.48 – 4.36Yer, Bulutlar, Rüzgar Alanları
Ch 5WV6.26.255.35 – 7.15Su buharı, yüksek bulutlar, atmosferik kararsızlık
Ch 6WV7.37.356.85 – 7.85Su buharı, atmosferik kararsızlık
Ch 7IR8.78.708.30 – 9.10Yer, Bulutlar, atmosferik kararsızlık
Ch 8IR9.79.669.38 – 9.94Ozon
Ch 9IR10.810.80 9.80 – 11.80Yer, Bulutlar, Rüzgar Alanları, atmosferik kararsızlık
Ch 10IR12.012.0011.00 – 13.00 Yer, Bulutlar, atmosferik kararsızlık
Ch 11IR13.413.4012.40 – 14.40Cirrus bulut yüksekliği, atmosferik kararsızlık
Ch 12HRV0.4-1.1 μm0.5 – 0.9Yer, Bulutlar, 1km çözünürlük
Uydu Meteorolojisi Şekil 21aUydu Meteorolojisi Şekil 21bUydu Meteorolojisi Şekil 21c
a. Görünür Kanal VIS0.6 μm 06:00b. Görünür Kanal VIS0.6 μm 12:00c. Görünür Kanal VIS0.6 μm 18:00

Şekil 21 (a-b-c): Meteosat -9 uydusu SEVIRI enstrümanında ki Görünür Kanal (VIS 0.6 μm) 01.04.2012 tarihli 6 saat aralıklı görüntüsü.

SEVIRI enstrümanı tarafından elde edilen 06:00, 12:00 ve 18:00 saatlerine ait olan bu üç görüntü ile Görünür kanalın (VIS0.6 μm ) Güneş ışınına duyarlılığı ve gün içinde ki farklılığı görülmektedir. Bu kanal tayfın(spektrum) görünür kısmında dar bir spektral pencerede yansıyan solar radyasyona duyarlıdır ve 0.6µm merkezlidir .4 SEVIRI kanalları VIS 0.6(Kanal 1), VIS 0.8 (Kanal 2), NIR 1.6 (Kanal 3) ve HRV (Kanal 12) da benzer bir şekilde yansıyan Güneş ışınımına (solar radyasyona) duyarlıdır.

Uydu Meteorolojisi Şekil 22aUydu Meteorolojisi Şekil 22b
a. Kızılötesi Kanal (IR 8.7 µm) 12:00 UTCb. Kızılötesi Kanal (IR 8.7 µm) 24:00 UTC

Şekil 22(a-b): SEVIRI Kızılötesi kanal (IR 8.7 µm) 01 Nisan 2012 tarihli 12:00 ve 24:00 (UTC) saatleri görüntüsü.

Bu kanal 8.7 μm merkezli pencere kanalındaki termal kızılötesi radyasyona duyarlıdır. Bulutlar her iki görüntüde de koyu renklerle açıkça görülmektedir. Kara yüzeyi geceleyin daha soğuk olmakla birlikte gece yarısı bile az da olsa görünür haldedir.

Şekil 22 ’de SEVIRI cihazının 8.7µm merkezli IR 8.7 kanalından (kanal 7) öğle 12.00 ve 12 saat öncesine ait görüntüler gösterilmiştir. Kızılötesi kanalları kara, okyanus yüzeyleri ve bulutlardan yayılan termal radyasyona duyarlı olup sıcaklıklarını gösterir. Her iki şekilde de soğuk bulutlar koyu alanlar olarak ve daha sıcak (alçak seviyeli) bulutlar ve altlarındaki yüzey grinin daha açık tonlarıyla gösterilir.

Öğle 12:00 panelinde kara yüzeyleri görece sıcak olduğundan açık tonlarda çok net bir şekilde görülmektedir. Ancak gece panelinde kara sıcaklığı kendisini çevreleyen okyanuslardan daha düşüktür ve orta gri renkte görünür. SEVIRI öncelikli olarak dar spektral bantlarda yayılan termal radyasyona duyarlı 7 kızılötesi kanala sahiptir.

SEVIRI 11 kanal içerisinde IR 3.9 kanalı (kanal 4) özel bir durum arzeder. Kanal 3.9µm merkezli radyasyona duyarlıdır ve bu, iki rol üstlenmesi, yani gündüz ve gece yayılan termal radyasyona, aynı zamanda gündüz yansıyan solar radyasyona duyarlı olması demektir.

Şekil 22’deki IR 8.7 kanalına ait görüntüler, SEVIRI cihazının, atmosferin büyük ölçüde şeffaf olduğu dar spektral bantlardan yayılan radyasyona duyarlı pencere kanallarından aldığı görüntülerdir.

Uydu Meteorolojisi Şekil 23
Şekil 23: 01 Nisan 2012 tarihli 12:00 SEVIRI enstrümanından 2 kanal (kızılötesi ve su buharı) görüntüsü.

Şekil 23’de Soldaki görüntü 10.8 μm’deki pencere kanalı olan kanal 9’a aittir ve bulutlarla birlikte yüzeyi göstermektedir. 6.2 μm’deki su buharı görüntüsü (sağda) aynı bulutları bulutsuz alanlardaki nemlilik desenleriyle birlikte göstermektedir. Kanal 9, bulutları ve yüzeyleri gösteren pencere kanalıdır.

Uydu tarafından ölçülen thermal radyasyon, parlaklık sıcaklığına dönüştürülür ve gri tonlarda gösterilir. Kızılötesi pencere kanallarında bu radyasyon uydu tarafından algılanır, uydu enstrümanı bulut tepesinden, yer ve deniz yüzeylerinin sıcaklığını ölçer. Su Buharı kanalında ise, troposferin herhangi bir yerinde bulunana su buharının özümsediği veya yansıttığı radyasyonu algılar. Troposferde ki su buharı daha düşük enerji yaydığı için ölçülen bu değerler, yer yüzü ve bulut tepesinden daha soğuktur.

Kanal 5 (WV 6.2 μm) ve kanal 6 (7.3 μm) troposferin üst kısımlarındaki su buharı tarafından yayılan radyasyona duyarlıdır. Her ikisi de soğuk bulutları koyu alanlar olarak göstermektedir, ancak su buharı kanalı altta bulunan karasal yüzeyi göstermemektedir. Onun yerine görüntülenen alanın yüksek seviye bulut içermeyen kısımlarında, 5-8 km yükseklikte yer alan girdap şeklindeki nemi gösterir. Bu karakteristikten faydalanan, daha sonra açıklanacak bir çok uygulama vardır.