Radiometer

Engl. radiometer, franz. radiomètre; ein passives Instrument, das elektromagnetische Strahlung in einem breiten Frequenzbereich mengenmäßig erfasst, gewöhnlich im Mikrowellen-, Infrarot- und Nah-Infrarot-Bereich, und seltener im Ultraviolett. Nach DIN 18716 ist ein Radiometer ein "Instrument zur Messung der elektromagnetischen Strahldichte".

Von der z.B. an Satelliten ankommenden Strahlung wird immer nur ein kleiner Teil gemessen, bestimmt durch die Eigenschaften des Radiometers wie Wellenlänge, Raumwinkel und Blickrichtung. Daraus ergibt sich, dass für verschiedene Messaufgaben Radiometer mit ganz verschiedenen, jeweils optimierten Eigenschaften eingesetzt werden.

Sie können auch dazu verwendet werden, die Emissionsspektren verschiedener Chemikalien zu erfassen und so Daten über die chemischen Konzentrationen in der Atmosphäre zu liefern.

Wettersatelliten tragen Radiometer um die Strahlung von Schnee, Eis, Wolken, Wasserkörpern, der Erdoberfläche und der Sonne zu messen. Damit wird der Flüssigwasser- und Wasserdampfgehalt der Atmosphäre ermittelt. Auch werden die Messungen dazu verwendet, Altimeterdaten zu korrigieren, beispielsweise durch die Messung der reflektierten Strahlung von der Meeresoberfläche. Abbildende Radiometer vermögen ihre gescannten Informationen in einem zweidimensionalen Pixelmuster anzuordnen, das dann für eine bildhafte Darstellung verwendet wird.

Radiometer haben einen weit gefassten Einsatzbereich. Sie werden verwendet, um Wald-, Busch- und Kohlefeuer aufzuspüren, sie erkennen Vulkanausbrüche aus dem All, und sie bestimmen die Bodenfeuchte und die Reaktion von Pflanzen auf die gegebenen Verhältnisse. Ferner überwachen sie die Dynamik von Ökosystemen und analysieren Energieströme über Land und von Meeresoberflächen. Radiometer werden auch nachts eingesetzt, da künstliche Lichtemissionen eine wichtige Signatur menschlicher Aktivitäten sind. Zu den Anwendungen gehören in diesem Kontext die Fernerkundung der Bevölkerung, des BIP und der Schäden an der Infrastruktur durch Kriege oder Katastrophen.

Eine ganzjährige Satellitenüberwachung der Eisausdehnung beruht auf Mikrowellen-Signalen. Passive Mikrowellen-Sensoren (ESMR, SMMR, SSM/I, und AMSR-E) liefern seit 30 Jahren Daten über die Meereisflächen unserer Erde aus dem All. Satellitengestützte Mikrowellenradiometer sind wichtige Instrumente für die Fernerkundung von Meereis und stellen ohne Zweifel die „Arbeitstiere“ unter den Satelliten in dieser Disziplin dar.

Es werden unterschieden:

• Spektralradiometer zur Messung der von einem Objekt reflektierten oder emittierten elektromagnetischen Strahlung in einem engen Spektralbereich,
• Spektrometer zur Erfassung der spektralen Verteilung von elektromagnetischer Strahlung,
• abbildende Spektrometer zur Erfassung der örtlichen und spektralen Verteilung der elektromagnetischen Strahlung, z.B. MOS, MERIS, ASTER, VIRRS,
• passive Mikrowellensysteme zur Erfassung der von der Erdoberfläche ausgesandten natürlichen Mikrowellenstrahlung.

Weitere Informationen:

• Passive Mikrowellensensoren (Radiometer) (meereisportal.de)