Le missioni Meteosat

1. Evoluzione, descrizione e confronto Le missioni Meteosat

2. Il programma Meteosat 1968: l’Organizzazione Europea per la Ricerca Spaziale (ESRO), dopo diventata l’ESA, formata da 8 nazioni, da l’avvio alla creazione di una piattaforma di satelliti geostazionari facenti parte di un sistema globale 1981: nasce una nuova organizzazione operativa specializzata (EUMETSAT) per garantire la continuità del programma satellitare e l’ESA dà avvio al MOP (Meteosat Operational Programme) 1991: il controllo totale del programma Meteosat passa, dopo 18 anni, dalle mani dell’ESA a quelle dell’EUMETSAT

3. Il programma Meteosat Maggiori vantaggi ottenuti: Dati sui sistemi nuvolosi notte e giorno Trasmissione agli utenti delle immagini nel minor tempo possibile Due principali categorie di servizi: in tempo reale ed i prodotti off-line

4. Prima generazione Parte nel 1977 (Meteosat 1) Ultimo lancio nel 1997 (Meteosat 7) Durata: 25 anni I satelliti della prima generazione continuano a venire utilizzati come supporto al servizio IODC (Indian Ocean Data Coverage) Obiettivo primario: immagini ad alta risoluzione dell’Oceano Indiano e delle aree circostanti Il radiometro della prima generazione (MVIRI) ha fornito immagini continue della Terra e dei sistemi atmosferici dando le basi per uno sviluppo rapido ed efficiente delle ricerche e delle previsioni atmosferiche

5. Strumenti Strumento principale: MVIRI (Meteosat Visible and Infrared Imager) un radiometro ad alta risoluzione con tre canali spettrali Massa = 63 kg Altezza = 1.35 m Occupa la maggior parte dello spazio del satellite e fornisce i dati basilari del sistema Meteosat e continuamente le immagini dell’intero disco terrestre ogni 30min

6. Canali spettrali Obiettivo primario: mappatura della distribuzione delle nubi e del vapore acqueo Banda del visibile (VIS): immagini diurne, valore della lunghezza d’onda corrispondente al picco dell’irradiazione solare (i gas atmosferici sono sostanzialmente trasparenti a questa radiazione) Banda di assorbimento del vapore acqueo (WV): indica la quantità di vapore acqueo nell’alta troposfera, l’atmosfera è opaca se c’è presenza di WV mentre è trasparente in caso di aria secca Banda dell’infrarosso termico (IR): immagini notte e giorno, per determinare la temperatura del top delle nubi e della superficie oceanica, valore della lunghezza d’onda corrispondente al picco di emissione della radiazione da parte dell’atmosfera e della sup terrestre (i gas atmosferici sono sostanzialmente trasparenti a questa radiazione)

7. Seconda generazione Quattro satelliti che operino almeno fino al 2020, ognuno per sette anni 2002: Meteosat 8 2005: Meteosat 9 2012: Meteosat 10 Due satelliti operativi in orbita ed un terzo viene lanciato quando quello più vecchio dei primi due sta finendo il carburante Oltre al radiometro c’è il GERB (Geostationary Earth Radiation Budget) fornito da un consorzio europeo, gestito dal Rutherford Appleton Laboratory (RAL) come supporto a ricecrche sul clima

8. Strumenti SEVIRI (Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager): fornisce i dati ogni 15min, ha 12 canali spettrali di cui uno ad alta risoluzione GERB (Geostationary Earth Radiation Budget): radiometro per gli studi sul bilancio radiativo, con accurate misure sulle componenti ad onda corta ed ad onda lunga del top dell’atmosfera, primo programma di questo tipo da un’orbita geostazionaria Search and Rescue Trasponder: riceve segnali di allarme da ogni unità mobile in difficoltà che riceva la copertura del Meteosat in Europa, Africa ed Oceano Atlantico

9. Canali spettrali Dati molto più accurati ed in maggior numero per il miglioramento delle previsioni numeriche 8 canali IR: oltre ad altre informazioni forniscono dati permanenti sulla temperatura di nubi, superfici terrestre e oceanica 1 canale ad alta risoluzione HRV (High Resolution Visible): osserva solo metà del disco terrestre ma con una risoluzione di 1km anziché di 3km come gli altri canali, questo permette ai previsori di individuare e predire lo sviluppo e la dissoluzione di fenomeni meteorologici intensi I restanti 3 nel VIS Usando lunghezze d’onda in cui si ha l’assorbimento dell’ozono, del vapore acqueo e dell’anidride carbonica consente ai meteorologi di analizzare le caratteristiche delle masse d’aria atmosferiche e costruire una visione tridimensionale dell’atmosfera

10. Terza generazione Sei satelliti che ricopriranno il decennio dal 2020 al 2030 Grossa novità: due tipi di satelliti posizionati parallelamente; l'MTG-I (Imager) e l'MTG-S (Sounder) MTG-I comprende due strumenti radiometrici: FCI (Flexible Combined Imager) e LI (Lightning Imager) MTG-S comprende due strumenti spettrometrici: IRS (InfraRed Sounder) e lo spettrometro UVN (Ultraviolet Visible Near-infrared) La seconda piattaforma parallela servirà allo scopo specifico di osservare ed analizzare l'atmosfera strato per strato e ottimizzare così gli studi sulla composizione chimica

11. Strumenti • FCI (Flexible Combined Imager): continuerà il lavoro che compie attualmente il SEVIRI con canali spettrali in più migliori nella risoluzione spaziale, temporale e radiometrica; nella sua progettazione hanno dato un forte contributo le comunità scientifiche delle previsioni numeriche e del nowcasting • LI (Lightning Imager): migliora le previsioni a breve termine (nowcasting) fornendo informazioni sulla distribuzione dei fulmini inter-nuvola (IC) e tra nuvola e terra (CG) usando canali nel vicino IR; le ricadute positive saranno sugli studi di impatto del cambiamento climatico sulla attività temporalesca; i fulmini inoltre producono una gran quantità di ossidi d’ozono che svolgono un ruolo importante nei processi di conversione dell’ozono e formazione delle piogge acide

12. Strumenti • IRS (Infrared Sounder): fornisce informazioni, mai avute precedentemente, sulla composizione dell’atm in 4D (x,y,z, t); include la banda di assorbimento dell’ozono e dell’anidride carbonica • UVN (Ultraviolet, Visible and Near-infrared sounding): è uno strumento del Global Monitoring for Environment and Security system, è stato progettato per applicazioni chimiche; esegue misure nelle bande UV, VIS e NIR con una risoluzione spaziale migliore di 10km; ricopre un’area compresa tra i 30° e 65° N di latitudine ed i 30° e 45° E di longitudine che ricopre in un periodo minore od uguale ad un’ora

13. Canali spettrali • FCI continua il lavoro di SEVIRI nell’MSG • Comunica i dati dell’intero disco terrestre ogni 10min • Ogni 2.5min compie la scannerizzazione di ¼ dell’intero disco terrestre con l’RRS (European Regional-Rapid-Scan) • Ha 16 canali: • 5 canali nel VIS con risoluzione spaziale di 1km, di cui uno con l’RRS di 0.5km • 6 canali nell’IR con risoluzione spaziale di 2km, di cui due con l’RRS di 1km • 3 canali nel NIR con risoluzione spaziale di 1km, di cui uno con l’RRS di 0.5km • 2 canali nella banda di assorbimento del WV con risoluzione spaziale di 2km