Dane satelitarne przetwarzane przez członków konsorcjum SatBaltyk i informacje o środowisku morskim jakie można na ich podstawie uzyskać.

Podobne dokumenty
Mirosław Darecki. Instytut Oceanologii Polskiej Akademii Nauk

Dane i produkty zintegrowanego systemu satelitarnej teledetekcji Morza Bałtyckiego- SatBałtyk.

Satelitarna kontrola środowiska Morza Bałtyckiego (SatBałtyk) ( )

Badanie i modelowanie procesów zachodzących w środowisku morskim w kontekście operacyjnego Systemu SatBałtyk

Seminaria projektu SatBałtyk semestr letni 2014 sala seminaryjna IO PAN, godz. 11:30

Jak zmierzyć Bałtyk? Uniwersytet Gdański Instytut Oceanografii. Zakład Oceanografii Fizycznej Pracownia teledetekcji i Analizy Przestrzennej

Krajowa konferencja naukowa Stan, trendy zmian oraz współczesne metody monitorowania środowiska Morza Bałtyckiego Bałtyk 2015

SIEC NAUKOWA. Międzyinstytutowy Zespół Satelitarnych Obserwacji Środowiska Morskiego wcześniej ( ) DESAMBEM Koordynator - prof.

ELEMENTY GEOFIZYKI. Atmosfera W. D. ebski

Energia słoneczna i cieplna biosfery Zasoby energii słonecznej

Zastosowanie Technik Teledetekcji Satelitarnej. Bożena Łapeta oraz Pracownicy Działu Teledetekcji Satelitarnej

TELEDETEKCJA. Właściwości spektralne wody zastosowania w hydrologii i meteorologii. Jan Piekarczyk

Teledetekcja w hydrologii i meteorologii

OBRAZY SATELITARNE NOAA W BADANIACH ŚRODOWISKA GEOGRAFICZNEGO POLSKI I BAŁTYKU

System odbioru i przetwarzania danych satelitarnych IMGW-PIB możliwości wykorzystania w badaniach środowiska morskiego

Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce

Sylwia A. Nasiłowska , Warszawa

ZDALNA REJESTRACJA POWIERZCHNI ZIEMI

Wykorzystanie wyników modelowania numerycznego do uzupełnienia brakującej informacji satelitarnej w rejonach występowania zachmurzenia

Opracowanie teoretycznych i praktycznych podstaw optycznej, satelitarnej teledetekcji Morza Bałtyckiego i ich weryfikacja

OCENA PRZYDATNOŚCI FARBY PRZEWIDZIANEJ DO POMALOWANIA WNĘTRZA KULI ULBRICHTA

TELEDETEKCJA W MIEŚCIE CHARAKTERYSTYKA SPEKTRALNA RÓŻNYCH POKRYĆ DACHÓW, CZYLI ZMIANA FACHU SKRZYPKA NA DACHU

Kalendarz seminariów SatBałtyk 2012/13

System SatBałtyk - kompleksowe narzędzie do badania i monitorowania Morza Bałtyckiego

Udoskonalona mapa prawdopodobieństwa występowania pożarów na Ziemi. Analiza spójności baz GBS, L 3 JRC oraz GFED.

Podstawy Geomatyki Wykład VI Teledetekcja 2. Remote sensing methods based on multispectral satellite images (passive methods)

Ekologia 10/16/2018 NPP = GPP R. Produkcja ekosystemu. Produkcja pierwotna. Produkcja wtórna. Metody pomiaru produktywności. Ekosystemy produktywność

Menu. Badania temperatury i wilgotności atmosfery

Wstęp do astrofizyki I

PRZESTRZENNE BAZY DANYCH

Badania fluktuacji oświetlenia podwodnego od teorii do praktyki. Mirosław Darecki Zakład Fizyki Morza IO PAN

Wykorzystanie energii słonecznej

Pracownia Chemicznych Zanieczyszczeń Morza Instytut Oceanologii PAN

Zobrazowania hiperspektralne do badań środowiska podstawowe zagadnienia teoretyczne

Klimat na planetach. Szkoła Podstawowa Klasy VII-VIII Gimnazjum Klasa III Doświadczenie konkursowe 2

STACJA SATELITARNA NOAA WNOZ UNIWERSYTETU ŚLĄSKIEGO

Pakiet R Biblioteka Landsat

Wstęp do astrofizyki I

System SatBałtyk jako narzędzie do oceny stanu środowiska Bałtyku. Marek Kowalewski

Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki

Termowizja. Termografia. Termografia

Meteorologia i Klimatologia Ćwiczenie II Poznań,

Wstęp do astrofizyki I

Satelity najnowszych generacji w monitorowaniu środowiska w dolinach rzecznych na przykładzie Warty i Biebrzy - projekt o obszarach mokradeł - POLWET

Podstawy Geomatyki Wykład VI Teledetekcja 1

Wydajność konwersji energii słonecznej:

Wybrane zagadnienia w pracy z danymi rastrowymi w ArcGIS Marcin Paź Esri Polska

Recenzja dorobku naukowego w dr Mirosława Dareckiego w związku z postępowaniem habilitacyjnym

Termowizja. Termografia. Termografia

Kompleksowy monitoring procesów hydrometeorologicznych

Kompleksowy monitoring dynamiki drzewostanów Puszczy Białowieskiej z wykorzystaniem danych teledetekcyjnych

ZASTOSOWANIE ANALIZY ZDJĘĆ SATELITARNYCH DO OCENY ZMIENNOŚCI TERMIKI PODŁOŻA NA OBSZARACH ZURBANIZOWANYCH

SKUTKI ZRZUTU OLEJOWEGO W POLU ŚWIATŁA W MORZU

Fizyka Procesów Klimatycznych Wykład 1

Sentinel Playground. Aplikacja dostępna jest pod adresem internetowym: Ogólne informacje o aplikacji

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

Warszawa, 28 stycznia Prof. dr hab. Janusz Krzyścin Instytut Geofizyki Polskiej Akademii Nauk ul. Księcia Janusza Warszawa

POLWET SYSTEM MONITOROWANIA OBSZARÓW MOKRADEŁ RAMSAR Z WYKORZYSTANIEM DANYCH SATELITARNYCH

Procedura szacowania niepewności

RAPORT. Kraków, MONITORING OSIADANIA TERENU NA OBSZARZE GMINY PSZCZYNA. Zleceniodawca: Gmina Pszczyna

PODSTAWY BARWY, PIGMENTY CERAMICZNE

Ćwiczenie Nr 11 Fotometria

System automatycznego odwzorowania kształtu obiektów przestrzennych 3DMADMAC

NOWY SATELITA METOP-C JUŻ PRZESYŁA OBRAZY ZIEMI

KP, Tele i foto, wykład 3 1

I. KARTA PRZEDMIOTU. Wprowadzić w zasady inżynierii hydraulicznej w zastosowaniach morskich

Pomiar wilgotności cukru transportowanego do silosu

Badania naturalnego pola temperatury gruntu w rejonie aglomeracji poznańskiej i przykład ich zastosowania

2. Dane optyczne: LANDSAT, Sentinel- 2.

System SatBałtyk satelitarny monitoring środowiska Bałtyku

Zlodzenie polskiej strefy przybrzeżnej w zimie 2017/18 The Ice Winter 2017/18 on the Polish Baltic Sea Coast

DOKUMENTACJA SYSTEMU ZARZĄDZANIA LABORATORIUM. Procedura szacowania niepewności

Wstęp do astrofizyki I

Teledetekcja zdrowotności lasów za pomocą średniej podczerwieni. Natalia Zalewska

BADANIE CZASOWO-PRZESTRZENNEJ STRUKTURY WARUNKÓW TERMICZNYCH TERENÓW MIEJSKICH I POZAMIEJSKICH NA PODSTAWIE DANYCH SATELITARNYCH

Systemy i Sieci Radiowe

EFEKT CIEPLARNIANY. Efekt cieplarniany występuje, gdy atmosfera zawiera gazy pochłaniające promieniowanie termiczne (podczerwone).

Krzysztof Markowicz. Pomiary grubości optycznej aerozoli przy pomocy sunphotometru

Zastosowanie zobrazowań SAR w ochronie środowiska. ćwiczenia II

We bring all EO Data to user. Copyright ESA Pierre Carril

Zdjęcia satelitarne MSG Detektory - SEVIRI

Geoinformacja Interpretacja danych teledetekcyjnych. A. Pozyskanie i przygotowanie danych

Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.

Instytut Oceanografii Uniwersytetu Gdańskiego

Analiza spektralna widma gwiezdnego

Wyznaczenie masy optycznej atmosfery Krzysztof Markowicz Instytut Geofizyki, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski

Metody Optyczne w Technice. Wykład 5 Interferometria laserowa

Ocena stanu ochrony cieplnej budynku.

Meteorologia i Klimatologia

4. Opis wykonanych badań stosowanych lub prac rozwojowych oraz uzyskanych wyników w ramach poszczególnych zadań harmonogramu

Model oświetlenia. Radosław Mantiuk. Wydział Informatyki Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

dr inż. Andrzej Jagusiewicz, Lucyna Dygas-Ciołkowska, Dyrektor Departamentu Monitoringu i Informacji o Środowisku Główny Inspektor Ochrony Środowiska

LABORATORIUM METROLOGII

Nowe metody badań jakości wód wykorzystujące technikę teledetekcji lotniczej - przykłady zastosowań

Techniczne podstawy promienników

I. KARTA PRZEDMIOTU. Przekazać wszechstronną wiedzę z zakresu produkcji map. Zapoznać z problematyką wykonywania pomiarów kątów i odległości na Ziemi

LANGUAGE: CUSTOMER: NO_DOC_EXT: SOFTWARE VERSION: COUNTRY: PHONE: / NOTIFICATION TECHNICAL: / NOTIFICATION PUBLICATION: /

Własności optyczne materii. Jak zachowuje się światło w zetknięciu z materią?

Aplikacja EO Browser posiada menu główne znajdujące się z lewej strony okna przeglądarki (ryc. 1). Podkład mapowy to mapa OpenStreetMap.

Differential GPS. Zasada działania. dr inż. Stefan Jankowski

Transkrypt:

Dane satelitarne przetwarzane przez członków konsorcjum SatBaltyk i informacje o środowisku morskim jakie można na ich podstawie uzyskać. Instytut Oceanologii Polskiej Akademii Nauk w Sopocie Mirosław Darecki, Adam Krężel, Marta Konik, Tomasz Krawczyk, Katarzyna Bradke, Jakub Zdroik MarcinPaszkuta Instytut Oceanografii Uniwersytetu Gdańskiego w Gdyni

Główne ośrodki przetwarzania danych satelitarnych w Konsorcjum SatBaltyk IOPAN - ocean color IO UG - temperatura powierzchni morza - sst ( identyfikacja chmur, bilans radiacyjny)

Kolor morza

Teledetekcja satelitarna koloru morza 'Zdjęcie' satelitarne (ang. true color ) Satelitarna mapa przypowierzchniowego stężenia chlorofilu a

Kolor morza Reflektancja E d L u R rs ( λ ) L E u d ( ( λ λ ) )

Reflektancja optyczne właściwości wody R rs ( λ) = L E w d ( λ) ( λ) = C( λ) b a( λ) b ( λ) + b ( λ) b a(λ) = a w (λ) + a (λ) (składnik 1,2,3, ) b b (λ) = b b,w (λ) + b b (λ) (składnik 1,2,3, ) R rs L w = + Ed (0 ) = 1- ρ 2 n 1- < r > R 1- < ρ > f Q a bb + b b n współczynnik załamania wody ρ współczynnik odbicia Fresnela radiacji (θ=0), <ρ> współczynnik odbicia Fresnela uśredniony dla całkowitego oświetlenia odgórnego <r> współczynnik odbicia Fresnela uśredniony dla całkowitego oddolnego strumienia światła

Fitoplankton -główna forma życia w wodzie a także istotny składnik określający jej kolor 100 µm Woźniak i Dera (2007) wg Parsons et al.(1977), Bowers i Binding 2006

Fitoplankton -główna forma życia w wodzie a także istotny składnik określający jej kolor Specific absorption [m 2 mg -1 ] 0.08 0.06 0.04 0.02 Chlb Chla Billiproteins Chlc Photprotectant carotenoids (ppc): Diadinoxanthin, Diatox., Zeaxanthin, Beta carotene Photosynthetic carotenoids (psc) : Fucoxanthin, 19'But, 19' Hex and Peridinin 0.00 300 400 500 600 700 800 Wa velength [nm] Rrs 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 synechocystis sp synechococcus nodularia spumigena anabaena skeletonema marinoi clear water 0.000 400 450 500 550 600 650 700 750 800 wavelength Bidigare et al.(1990)

Kolor morza - wskaźnik ilości i rodzaju substancji rozpuszczonych i zawieszonych w wodzie morskiej

Reflektancje przykłady pomiarów na Bałtyku Reflektancja zdalna [sr -1 ] R rs [sr -1 ] 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0.000 marzec 2011-03 400 500 60 0 700 8 00 900 Długość fali [nm] Wavel ength [nm] wv vs rrs P13 wv vs rrs IO1 wv vs rrs B12 wv vs rrs B13 wv vs rrs AZ1 wv vs rrs R4 wv vs rrs ZN4 wv vs rrs P104c Reflektancja zdalna [sr -1 ] R rs [sr -1 ] 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0.000 2011-04 kwiecień 400 5 00 600 700 800 900 Długość Wavelength fali [nm] wv vs rrs milpom wv vs rrs Ferr y3 wv vs rrs Ferr y2 wv vs rrs Ferry1 wv vs rrs P116 wv vs rrs P104b wv vs rrs ZN2 wv vs rrs P115 wv vs rrs ZN2b Reflektancja R rs [sr zdalna -1 ] [sr -1 ] 0.0 06 0.0 05 0.0 04 0.0 03 0.0 02 0.0 01 0.0 00 maj 2011-05 wv vs Rrs L4 wv vs rrs K6 wv vs rrs P39 wv vs rrs P15 wv vs rrs Plat1 wv vs rrs ferry3 wv vs rrs K wv vs rrs K wv vs rrs K wv vs rrs ZN2 wv vs rrs ZN2a wv vs rrs ZN2b Reflektancja zdalna [sr -1 ] R rs [sr -1 ] 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0.000 2011-10 październik wv vs Rrs ZN2c wv vs Rrs ZN2 wv vs Rrs ZN2a wv vs Rrs ZN2bis wv vs Rrs P115 wv vs Rrs P110 wv vs Rrs P116 wv vs Rrs P1 wv vs Rrs P2 40 0 5 00 600 700 8 00 900 40 0 500 600 700 800 9 00 Wavelength [nm] Długość fali [nm] Wavelength [nm] Długość fali [nm]

Teledetekcja satelitarna

Satelita na orbicie polarnej

CZCS (Coastal Zone Color Scanner, Nimbus-7, 1978-1986 ) Channel Wavelength Range (µm) Primary Measured Parameter 1 0.43-0.45 Chlorophyll absorption 2 0.51-0.53 Chlorophyll absorption 3 0.54-0.56 Gelbstoffe (yellow substance) 4 0.66-0.68 Chlorophyll concentration 5 0.70-0.80 Surface vegetation 6 10.5-12.50 Surface temperature

Początki Pierwsze globalne odwzorowanie stężenie fitoplanktonu

SeaWiFS następca CZCS

SeaWiFS parametry skanera 2.4 400 450 500 550 600 650 700 750 800 2.4 Kanał Długość fali 2.2 2.2 Irradaince [W/m 2 nm] 2.0 2.0 1.8 1.8 1.6 1.6 1.4 1.4 1.2 1.2 1.0 1.0 0.8 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 0.0 0.0 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Wavelength [nm] CZCS 1 402-422 nm 2 433-453 nm 3 480-500 nm 4 500-520 nm 5 545-565 nm 6 660-680 nm 7 745-785 nm 8 845-885 nm

IOPAN 1997 rok W 1997 roku Pracownia Teledetekcji Morza aktywnie działała już w projekcie SeaWiFS Aplikacja do NASA Uzyskanie statusu pełnoprawnego użytkownika danych SeaWiFS Walidacja danych radiometrycznych Opracowywanie lokalnych algorytmów

Kanały dystrybucji danych satelitarnych

Kanały dystrybucji danych satelitarnych http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/cgi/browse.pl?sen=am

Kanały dystrybucji danych satelitarnych

Kanały dystrybucji danych satelitarnych http://daac.gsfc.nasa.gov/data/datapool/

Narzędzia do przetwarzania danych satelitarnych SeaDAS (SeaWiFS Data Analysis System ) http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/seadas/

Kolejne radiometry OC :

Satelity Sentinel

[Gory l i Donlon, 2015] Satelity Sentinel

Specyficzne problemy związane z przetwarzaniem danych OC (Ocean Color) dla Bałyku i sposoby ich rozwiązywania korekcja atmosferyczna częste zachmurzenie akwenu specyficzne właściwości bio-optyczne akwenu, potrzeba lokalnych algorytmów

SeaWiFS % of nlw(443nm) <0 po ostatnich korektach Morze Bałtyckie Szczególne trudności w korekcji atmosferycznej

Podstawowe założenia korekcji atmosferycznej ReflektancjaTOA ρ = πl F 0 cosθ 0 Całkowita reflektancja TOA ρ t = ρ r + ρ a (λ) + ρ ra (λ) + T v (λ )[ρ wc (λ) + ρ ω (λ)] Mierzone przez detektor modele & tablice Nieznane - do wyznaczenia modele & tablice reflektancja in situ ρ r - reflektancja określona przez rozpraszanie na cząsteczkach powietrza (Rayleigh) ρ a - reflektancja od aerozoli ρ ra - reflektancja wynikająca z interakcji pomiędzy cząsteczkami powietrza I aerozoli T v - transmisja dyfuzyjna atmosfery ρ wc - reflektancja z wartstwy granicznej morze-atmosfera ρ ω - reflektancja wody [modified]:www.oceanopticsbook.inf

Modele aerozoli używane w standardowym processingu From: MODIS Normalized Waterleaving Radiance Algorithm Theoretical Basis Document (MOD 18) Version 4, Howard R. Gordon and Kenneth J. Voss

Metody korekcji atmosferycznej weryfikowane i wdrażane Multi-scattering with 2-band model selection using Wang & Shi Multi-scattering with 2-band model selection and iterative NIR correction Multi-scattering with 2-band, RH-based model selection and iterative NIR correction Multi-scattering with MUMM correction and MUMM NIR calculation

Kolejny problem -> zachmurzenie Przykładowy tydzień w maju

Kolejny problem -> zachmurzenie Morze Bałtyckie bardzo trudny obszar w kontekście teledetekcji satelitarnej OC Przykładowy tydzień w marcu

Algorytm CZCS 33 punkty! R(1,3) = Lw(λ 1 =443)/Lw(λ 3 =550) vs Chl nieoczekiwane problemy z korekcją atmosferyczną

Współczesny algorytm'globalny' O Reilly et al., 1998 (Campbell & Feng, 2005)

Algorytmy na zdalne wyznaczanie stężenia chl a w Bałtyku Reflektancja R rs zdalna [sr -1 ] [sr -1 ] 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0.000 2011-05 400 500 600 700 800 900 wv vs Rrs L4 wv vs rrs K6 wv vs rrs P39 wv vs rrs P15 wv vs rrs Plat1 wv vs rrs ferry3 wv vs rrs K wv vs rrs K wv vs rrs K wv vs rrs ZN2 wv vs rrs ZN2a wv vs rrs ZN2b Stężenie chlorofilu a [mg m -3 ] CHL 100 10 1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 R rs(490)/r rs(555) OC2 Reflektancja R rs [sr zdalna -1 ] [sr -1 ] 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0.000 2011-05 Wavelength [nm] 400 500 600 700 800 900 Długość fali [nm] Wavelength [nm] wv vs Rrs L4 wv vs rrs K6 wv vs rrs P39 wv vs rrs P15 wv vs rrs Plat1 wv vs rrs ferry3 wv vs rrs K wv vs rrs K wv vs rrs K wv vs rrs ZN2 wv vs rrs ZN2a wv vs rrs ZN2b Stężenie chlorofilu a [mg m -3 ] CHL 100 10 1 0.1 0.6 0.7 0.8 0.9 1 2 R rs(550)/r rs(590)

Porównanie efektywności różnych algorytmów Chl a - wyliczony [mg/m 3 ] 100 (a) OC2v2 (b) Baltic_2 (c) Baltic_550/590 10 1 0.1 0.1 1 10 100 1 10 100 1 10 100 Chl a - zmierzony [mg/m 3 ] Darecki i in. 2003

Zróżnicowanie absorpcji i rozpraszania fitoplanktonu dla wybranych gatunków wpływ na reflektancję zdalną współczynnik absorpcji a*[m -1 ] 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 Nodularia spumigena a* b* 0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.000 0.02 400 450 500 550 600 650 700 długość fali [nm] Długość fali [nm] współczynnik rozpraszania b* [m -1 ] współczynnik absorpcji a* [m -1 ] 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 Aphanizomenon flos-aquae 0.000 0.02 400 450 500 550 600 650 700 Długość długość fali [nm] a* b* 0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 współczynnik rozpraszania b* [m -1 ] Długość fali [nm] Długość fali [nm] Wojtasiewicz (2012), Woźniak M. (2014)

Zdalne wyznaczanie stężenia fikocyjaniny (PC) rozkład przestrzenny cyjanobakterii (sinic)

Algorytmy na zdalne wyznaczanie szeregu innych parametrów bio-optycznych - Głębokość Sechiego - Zasięg strefy eufotycznej - Współczynniki dyfuzyjnego osłabiania oświetlenia - Stężenie zawiesiny -.

Algorytmy na zdalne wyznaczanie szeregu innych parametrów bio-optycznych - Głębokość Sechiego - Zasięg strefy eufotycznej - Współczynniki dyfuzyjnego osłabiania oświetlenia - Stężenie zawiesiny -. 0 4 8 12 16 20 24 28 [m] Zasięg strefy eufotycznej

Algorytmy na zdalne wyznaczanie szeregu innych parametrów bio-optycznych - Głębokość Sechiego - Zasięg strefy eufotycznej - Współczynniki dyfuzyjnego osłabiania oświetlenia - Stężenie zawiesiny -. 2010-05-26 2010-05-28 2010-05-29 Rozpływ zawiesiny wnoszonej do Zatoki Gdańskiej w maju 2010

TEMPERATURA POWIERZCHNI MORZA (SST) Każde ciało o dowolnej temperaturze emituje do otoczenia promieniowanie cieplne W przypadku ciała doskonale czarnego ilość wypromieniowanej energii w zależności od temperatury i jej rozkład spektralny opisuje Prawo Plancka Rzeczywista powierzchnia emituje jak ciało szare, tzn. emituje mniej energii niż ciało doskonale czarne. W przypadku wody współczynnik emisyjności: / 0,99 L TOA Transmisja przez atmosferę radiacja [W m -2 µm -1 ] Dochodzące do górnej granicy atmosfery (TOA) Emitowane przez Słońce Przechodzące przez a tmosferę Emitowane z pow. Ziemi L w Ni ewielki wpływ może mieć pi a na lub film powierzchniowy

RADIOMETRY STOSOWANE DO WYZNACZANIA SST RADIOMETRY IR (wysoka rozdzielczość przestrzenna i czasowa, ograniczeniem są chmury) AVHRR (NOAA, MetOp) szeroka ścieżka (>3000 km), rozdzielczość 1 km, 3 kanały IR, zapis 10-bit, najdłuższa historia pomiarów (od 1978), przynajmniej 2 satelity rejestrujące w trybie operacyjnym VIIRS(SuomiNPP) -szeroka ścieżka (>3000km), rozdzielczość 0.75km, 4 kanały IR, zapis 12-bit MODIS (Aqua, Terra) -szeroka ścieżka ( 2330km), rozdzielczość 1km, 5 kanałów IR, zapis 12-bit SLSTR (Sentinel-3) dwa spojrzenia, wąska ścieżka (1675 km sp. nadirowe, 750 km sp. wstecz), rozdzielczość 1km, 3 kanały IR, zapis 12-bit, docelowo konstelacja 2 satelitów SEVIRI (METEOSAT) na orbicie geostacjonarnej, rozdzielczość nadirowa3 km, 5 kmw rejonie Centralnego Bałtyku, rozdzielczość czasowa: 15 min, 8 kanałów IR, zapis 10-bit Wszystkie radiometry wykorzystują kalibrację kanałów termalnych on-board Źródło: www.satbaltyk.pl RADIOMETRY MV (chmury przezroczyste, niska rozdzielczość przestrzenna, ograniczeniem jest obecność lądu w zasięgu do 100 km) Ze względu na ukształtowanie linii brzegowej i obecność wysp W przypadku Bałyku praktycznie nieprzydatne Źródło: www.ssmi.com

Źródła danych satelitarnych w IO UG EumetCAST system downlink (jednokierunkowy) przez satelitę telekomunikacyjnego brak potrzeby stałego dostępu do internetu przepustowość 70 Mbps dostęp do wielu produktów w trybie NRT satelitarnych oraz modelowych

Operacyjnie: źródło EumetCast DANE PRZETWARZANE W IO UG Przetwarzane od 25-03-2015 Dostępne w trybie NRT do 3,5h po rejestracji Pokrycie przestrzenne - 7 stacji Archiwalne: źródła HRPT UG i EUMETSAT Archive Przetwarzane od 01-01-2010 Aktualnie dostępne satelity: NOAA-19, MetOpA, MetOpB Archiwizowany wycinek sceny obejmujący Bałtyk godzi na

Zautomatyzowany: odbiór, wstępne przetwarzanie i gromadzenie danych AVHRR (NOAA, METOP) Zdublowany system odbioru danych: Anteny, odbiorniki DVB-S2, serwer odbioru, klucze dekodujące Serwer gromadzenia danych nieprzetworzonych Serwer wstępnego przetwarzania i udostępniania danych

Zautomatyzowany: odbiór, wstępne przetwarzanie i gromadzenie danych AVHRR (NOAA, METOP) Zadania wstępnego przetwarzania: konsolidacja danych do pełnych granul ekstrakcja metadanych (obszar granul) wybór granul ze względu na pokrycie obszaru zainteresowania (ROI) przycinanie do ROI tworzenie masek przydatności (np. pokrycie chmurami, spójność obszaru) interpolacja do współrzędnych geograficznych zorganizowane gromadzenie scen w formie gotowej do wykorzystania ułatwienie przeglądania gromadzenie metadanych umożliwienie ekstrakcji punktowej serii czasowych ułatwiony wybór po metadanych

SST -PRODUKTY I ICH WALIDACJA SST/AVHRR 2013-05-17, 17:46 SST/AVHRR 2013-08-29, 11:49-1 +1 Problemy związane z obliczaniem SST: wpływ atmosfery (głównie para wodna) uwzględniony w algorytmie split-window detekcja obszarów zachmurzonych korzystamy z oprogramowania MeteoFrance zdarzają się błędy niedoszacowania algorytm w najbliższym czasie ma być udoskonalony dla danych AVHRR dobowe zmiany temp. warstwy naskórkowej uwzględniamy różne współczynniki algorytmu SST dla dnia i nocy bezwietrzne sytuacje latem mogą powodować hotspoty zdarzają się błędy przeszacowania Walidacja w oparciu o dane: BOOS, ICES, Oceania Średni błąd 0,09 C Odchylenie stand. 0,88 C

PROMIENIOWANIE SŁONECZNE - model SolRad Oświetlenie na powierzchni morza w przypadku atmosfery bezchmurnej: λ2 E0 = ( Es( λ) + Ed ( λ)) dλ λ1 gdzie: E s, E d oświetlenie światłem słonecznym bezpośrednim i rozproszonym w atmosferze (Bird iriordan 1986, Krężeli in. 2008) λ cosϑ λ β λ λ λ -długość fali promieniowania ϑ -kąt zenitalny Słońca F s (λ) -gęstość spektralna stałej słonecznej β=r s /R -stosunek średniej (R S ) do aktualnej (R) odległości Ziemi od Słońca T R (λ) -rozpraszanie molekularne T a (λ) -osłabianie na aerozolach T O3 (λ) -Pochłanianie przez ozon T wv (λ) -pochłanianie przez parę wodną T G (λ) -pochłanianie przez inne gazy

AEROZOLE λ cosϑ λ β λ λ λ exp (λ)] cos 0.031141. 92.471. (Guyemard1995) (λ λ 1.63 500 500 exp b λ b λ 4.588 exp 2.981 10 λ Źródło: AVHRR/NOAA

OZON λ cosϑ λ β λ λ λ exp λ cos 268.45. 115.42. (Guyemard1995) Źródło: TOAST (SBUV/2+TOVS)/NOAA

PARA WODNA λ cosϑ λ β λ λ λ exp. λ cos 0.031141. 92.471. w zawartość pary wodnej w kolumnie atmosfery a w współczynnik absorpcji promieniowania przez parę wodną n, c współczynniki zależne od długości fali f w współczynnik zależny od długości fali i ciśnienia a tmosferycznego B w współczynnik zależny od długości fali, M w i w SSMIS (Special Sensor Microwave Imager/Sounder) Satelita DMSP

MODEL SolRad TRANSMISJA CHMUR Założenie: wielkość transmisji promieniowania przez chmury nie zależy od długości fali E = 0 E T Cl T Cl funkcja transmisji światła przez chmury zależna od współczynnika zachmurzenia c T określanego z poziomu satelitarnego T = Cl f ( c T c T wyznaczane na podstawie danych kanału 12 (HRV)radiometru SEVIRI/MSG (aktualnie Meteosat 10) ) albedo satelitarne n m 0 for n g ( α ) m l h nm gl ( αh) c = ( ) ( ) T for g α < n g α l h m u h gu( αh) gl( αh) 1 for n > g ( α ) m u h Rozdzielczość czasowa: 15 min c T x g = = 0 dla = f 1tanh( d( n m f 2)) + f3 dla x > g d d g l maksymalne albedo powierzchni morza g u albedo nieprzeźroczystych chmur całkowicie za krywa jących morze f 1, f 2, f 3 współczynniki najlepszego dopasowania

PROMIENIOWANIE FOTOSYNTETYCZNIE CZYNNE Średnia doza dobowa promieniowania fotosyntetycznie czynnego [MJm -2 ] na powierzchni morza określona na podstawie danych Systemu SatBałtykza okres lat 2010-2015. Zaznaczono zdefiniowane przez HELCOM subregiony Bałtyku

Dziękuję za uwagę!