SeaWinds

Instrument auf den inzwischen inaktiven Satelliten QuikSCAT und ADEOS-II zur Messung der oberflächennahen Winde über den eisfreien Ozeanen hinsichtlich Stärke und Richtung. Es kann auch für bestimmte Anwendungen auf Land und für Meereisanwendungen eingesetzt werden. Seine räumliche Auflösung beträgt 25 km.

SeaWinds Scatterometer

Die Antenne (SAS) besteht aus einem 1-Meter-Parabolreflektor, der auf einem Drehmechanismus montiert ist, welcher den Reflektor zu 18 Umdrehungen pro Minute antreibt (18 Rpm, revolutions per minute). Der Drehmechanismus gewährleistet eine sehr genaue Drehkontrolle und liefert genaue Positions- oder Ausrichtungsinformationen zum CDS. Optische Encoder - Glasscheiben mit schmalen, oberflächlich aufgedruckten Mustern - teilen dem CDS mit einer Genauigkeit von ca. 10/1000 eines Grades mit, wohin die Antenne hinzeigt. Die Antenne dreht sich mit einer sehr genauen Rate und sendet zwei, ca. 6 Grad auseinander liegende Strahlen aus, die beide aus einem kontinuierlichen Strom von Pulsen bestehen.
Die zwei Strahlen sind nötig, um korrekte Messungen der Windrichtung zu erhalten. Die Ausrichtung dieser Strahlen wurde vor dem Start genau kalibriert, so dass die Echos aus dem All am Boden genau lokalisiert werden können.

Quelle: NASA

SeaWinds ist ein Scatterometer genanntes Radarinstrument, mit dem hochfrequente Mikrowellenimpulse (13,4 Gigahertz, Ku-Band) zur Meeresoberfläche ausgesandt und die reflektierten (backscattered) Radarstrahlen vom Satelliten gemessen werden. Das Instrument ertastet mit den Mikrowellen die vom Wind verursachten Rippeln auf der Meersoberfläche. Die Stärke der Rückstreuung ist abhängig von der Rauigkeit der Wasseroberfläche. Diese ist stark korreliert mit der oberflächennahen Windgeschwindigkeit und -richtung. Daher können die Wissenschaftler die Windrichtung und -stärke aus diesen Informationen berechnen, gewöhnlich bezogen auf 10 m Höhe.

SeaWinds benutzt eine rotierende Schüsselantenne, deren Strahlenbündel auf dem Boden eine Kreisbewegung vollziehen. Dabei bestreifen sie eine 1.800 km breite Bodenspur. Derartige Instrumente vermögen ein Vielfaches an Datenmaterial zusammenzutragen als es mit Bojen und Schiffen möglich wäre, und sie liefern die Daten kontinuierlich, genau, mit hoher Auflösung und wetterunabhängig. Täglich fallen ca. 400.000 Messungen von 90 % der Erdoberfläche an.

Das SeaWinds-Instrument auf QuikScat war von 1999 bis 2009 in Betrieb. Die nahezu identische Version auf ADEOS-II lieferte von Dezember 2002 bis Oktober 2003 Daten zur Erde. Zur Zeit (2014) sind von Seiten der EUMETSAT zwei Exemplare der polarumlaufenden MetOp-Serie mit Scatterometern (ASCAT) im operationellen Betrieb. Sie arbeiten im C-Band (ca. 5 GHz).

Taifun Olga am 1.8.1999 dokumentiert durch SeaWinds

Die starken Oberflächenwinde des Taifuns Olga, erkennbar an den spiralförmigen Linien, befinden sich mit ihrem Kern über dem Chinesischen Meer südlich von Südkorea. Olga begann als tropische Depression bei den Philippinen und zog nordwärts bis zu seinem Übertritt auf Land in Korea. Dort richtete er beträchtliche Zerstörungen an.

Gleichzeitig wird der NE-Pazifik von einem persistenten Hoch dominiert, dessen antizyklonale Drehrichtung starke küstenparallele Winde vor Kanada und den USA bedingt. Nördlich der Antarktis sind drei Gruppen sehr intensiver Winterstürme auszumachen.

Quelle: NASA

Weitere Informationen:

SeaWinds on ADEOS II (NASA, JPL)
Physical Oceanography Distributed Active Archive Center (NASA, JPL)
Scatterometry (COAPS)
SeaWinds Profil (CEOS EO Handbook)