Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass moderne Wettermodelle Satellitenbewegungen aufgrund der von der Erde emittierten und reflektierten Energie genau vorhersagen können. Zusätzlich zur Wettervorhersage können Wettermodelle auch dabei helfen, zu verstehen und vorherzusagen, wie Satelliten auf Wetterereignisse wie Stürme reagieren.
Forscher am Institut für Atmosphären- und Erdsystemforschung (INAR) der Universität Helsinki haben herausgefunden, dass moderne Wettermodelle die Energie, die die Erde aussendet und in den Weltraum reflektiert, genau vorhersagen können, was sich direkt auf die Bewegungen niedrig erdumlaufender Planeten (LEO) auswirkt. Satelliten.
Durch die Nutzung dieser Modelle gewannen die Forscher Erkenntnisse darüber, wie LEO-Satelliten auf Wetterereignisse unten reagieren, beispielsweise tropische Wirbelstürme mit hohen und reflektierenden Wolken. Die Ergebnisse waren veröffentlicht im Zeitschrift für geophysikalische Forschung Im April.
In der Studie nutzten die Forscher numerische Wettermodelle. Dabei handelt es sich um hochentwickelte Computersimulatoren, die auf der Grundlage aktueller Beobachtungen und physikalischer Gesetze zukünftige atmosphärische Bedingungen vorhersagen.
„Numerische Wettermodelle simulieren nicht nur Wettermuster, sondern berechnen auch verschiedene Parameter, darunter die Energieemissionen und -reflexionen der Erde unter verschiedenen Wetterbedingungen.
„Durch die Analyse dieser Simulationen versuchten wir zu verstehen, wie Wetteränderungen wie Wolkenbedeckung und Stürme die Bewegung von Satelliten beeinflussen und sich auf ihre Fähigkeit auswirken, ihre beabsichtigten Aufgaben zu erfüllen“, sagt Sanam Motlaghzadeh, Hauptautorin der Studie und Doktorandin bei INAR.
Verbesserter Satellitenbetrieb
Die Bedeutung der Ergebnisse liegt in ihrem Potenzial, die Satellitenverfolgung und -steuerung zu verbessern und die Effizienz und Zuverlässigkeit des Satellitenbetriebs zu verbessern.
„Zu verstehen, wie sich das Wetter auf Satelliten auswirkt, erhöht auch die Genauigkeit von satellitengestützten Messungen, die in Klimastudien verwendet werden. Diese Ergebnisse adressieren eine entscheidende Herausforderung bei der Zuverlässigkeit von Satellitendaten, nämlich die Bestimmung der genauen Umlaufbahnen von Satelliten, auf die sich die Wetterereignisse auswirken“, so Motlaghzadeh erklärt.
Satelliten spielen eine entscheidende Rolle bei der Überwachung der Vegetation, der Verfolgung von Wasserressourcen und der Beobachtung der Gletscherentwicklung mithilfe verschiedener Messtechniken. Diese Messungen, einschließlich Bilderfassung sowie Höhen- und Schwerefeldmessungen, sind für die Untersuchung des Klimawandels und seiner Auswirkungen unerlässlich.
Ein besseres Verständnis der Satellitenbewegungen kann auch bei der Klimaüberwachung und dem Katastrophenmanagement hilfreich sein. Durch den Einsatz fortschrittlicher Wettermodelle können satellitengestützte Messungen weiter verfeinert werden, was eine effektivere Untersuchung und Eindämmung von Umweltproblemen ermöglicht.
„Das Verständnis, wie Satelliten mit der Erdatmosphäre interagieren, bietet wertvolle Einblicke in unseren Planeten und wie er sich im Laufe der Zeit verändert. Die Erkenntnisse tragen zu einer genaueren satellitengestützten Überwachung der terrestrischen Wasserressourcen und damit zur Ernährungssicherheit bei“, sagt Motlaghzadeh.
Mehr Informationen:
S. Motlaghzadeh et al, Weather-Induced Satellite Orbit Perturbations, Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Atmosphären (2024). DOI: 10.1029/2023JD040009