Heidelberg 1999 – scientific programme

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UP: Umweltphysik

UP 12: Atmosphärenphysik

UP 12.1: Talk

Friday, March 19, 1999, 14:30–14:45, KO

Bestimmung von Windfeldern in der Helgoländer Bucht mit ERS-SAR Bildern — •Jens Dannenberg, Britta Klocke und Ralf Schmidt — Institut für Umweltphysik, Universität Bremen

Die Bestimmung von Windfeldern über ausgedehnten Seegebieten ist mit konventionellen Methoden sehr aufwendig. Um über dem offenen Ozean Windfelder zu bestimmen, werden deshalb z.B. Daten des Windscatterometers an Bord des europäischen Fernerkundungssatelliten ERS-1 verwendet. Dieser Sensor ermittelt den normierten Radarrückstreuquerschnitt (Normalized Radar Cross Section, NRCS) der Wasseroberfläche. Da Wind die Meeresoberfläche aufrauht und so ihre Rückstreueigenschaften beeinflußt, kann mittels eines numerischen Rückstreumodells aus dem NRCS die Windgeschwindigkeit ermittelt werden. Für den Einsatz in Küstennähe ist das räumliche Auflösungsvermögen des Scatterometers (ca. 50 km) nicht ausreichend. Die Bilder des Synthetic Aperture Radar (SAR) des ERS-1 dagegen haben die nötige horizontale Auflösung (ca. 25m). Für das hier verwendete Rückstreumodell (CMOD4) des Scatterometers müssen in Küstennähe zusätzliche Einflüsse auf den NRCS und die daraus abgeleiteten Windfelder berücksichtigt werden (z.B. Flußmündungen, Windschatten von Inseln, etc.). Es wird im Bereich der Deutschen Bucht untersucht, in welchen Küstenabschnitten diese neue Windbestimmungsmethode sinnvolle Resultate liefert. Dazu wird eine Segmentierung der SAR-Bilder vorgenommen, bei der Gebiete mit ähnlichem Rückstreuverhalten zusammengefaßt werden. Für jedes Segment wird eine Windgeschwindigkeit bestimmt und mit Hilfe von Stationsmeldungen überprüft, inwieweit diese mit dem vorhandenen Windfeld konsistent ist.