Europäischer Satellit auf Wassermission – LMU-Team unterstützt Vermessung von Klimafaktoren

Als Teil ihrer Serie der „Earth Explorer“-Satelliten startete die Europäische Weltraumagentur (ESA) im November 2009 den innovativen Umweltforschungssatelliten SMOS („Soil Moisture and Ocean Salinity“). Er liefert weltweit Informationen über die Bodenfeuchte der Landoberflächen und den Salzgehalt der Ozeane – die damit erstmals aus dem All gemessen werden.

Umfangreiche Geländekampagnen liefern ergänzende Daten, mit deren Hilfe das Messgerät an Bord des Satelliten kalibriert und validiert wird. Eine der größten europäischen Kampagnen wird von einem Forscherteam der Geographie der LMU in Zusammenarbeit mit der ESA und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) von Mitte Mai bis Mitte Juni in Süddeutschland durchgeführt. „Alle Ergebnisse sollen in ozeanographische, hydrologische und meteorologische Modelle eingespeist werden“, sagt Professor Wolfram Mauser, der Leiter des LMU-Teams. „Auf diesem Weg wollen wir Vorhersagen und globale Klimaprognosen verbessern.“

Der Wassergehalt des Bodens ist nicht nur essenziell für das Pflanzenwachstum, sondern auch für den Austausch von Wasser und Energie mit der Atmosphäre. Ist wenig Wasser im Boden, nimmt die Verdunstung ab, und die verfügbare solare Energie führt zu einer Erwärmung der bodennahen Luftschichten und einer deutlichen Temperaturzunahme. „Auch die Hitzewelle 2003 wurde durch sehr geringe Bodenfeuchte verstärkt“, berichtet der LMU-Geograph Professor Wolfram Mauser. „Der Wassergehalt regelt aber auch, wieviel Niederschlag in den Boden eindringen kann. Ist der Boden bereits gesättigt, kann es schneller zu Hochwasser und Überflutung kommen.“ Für eine bessere Vorhersage des Wetters und Klimas ist die Wissenschaft auf genauere Daten über den Wasseraustausch zwischen den Ozeanen, den Landflächen und der Atmosphäre angewiesen.

Diese Informationen soll nun der europäische Umweltforschungssatellit SMOS liefern. Dank einer neuen Technologie können die wichtigen Klimaparameter Bodenfeuchte und Salzgehalt der Ozeane erstmals weltweit aus dem All gemessen werden. Herzstück der Mission ist der Mikrowellensensor MIRAS, der die natürliche Ausstrahlung der Erde bei 1,4 Gigahertz misst. In mehreren Ländern laufen Projekte, um die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der SMOS-Daten zu prüfen und ihre schnelle Anwendung zu ermöglichen. Hierzu werden Simulationen, Daten aus Messstationen und flugzeuggestützte Vergleichsdaten herangezogen. Eine der größten dieser sogenannten cal/val Kampagnen in Europa wird von Forschern der LMU in Süddeutschland durchgeführt. Dabei wird ein Team von etwa 20 Wissenschaftlern an mehreren Tagen in Ostbayern umfangreiche Geländemessungen durchführen. Die gewonnenen Daten können dann mit Satellitendaten, Flugzeugmessdaten und Simulationen verglichen werden, um die Genauigkeit des Satelliten zu analysieren.

Ergänzt werden die Messungen von einem Forschungsflugzeug der Technischen Universität Helsinki, das an acht Tagen zwischen Mitte Mai und Mitte Juni vom Flughafen Oberpfaffenhofen aus Messflüge in Bayern durchführen wird. Die Messgeräte arbeiten nach dem gleichen Prinzip wie das Messgerät auf dem Satelliten. Die Erwartungen der Wissenschaftler an die neuen Satellitendaten sind hoch, und die Aktivitäten und internationalen Beteiligungen im Zusammenhang mit der sogenannten „Wassermission“ entsprechend umfangreich. Schließlich versprechen die Messungen Einblicke in den globalen Wasserkreislauf, also den Wasseraustausch zwischen Erde, Ozean und Atmosphäre – und einen maßgeblichen Faktor des Wetters und Klimas. „Alle Daten sollen in ozeanographische, hydrologische und meteorologische Modelle eingespeist werden“, sagt Professor Wolfram Mauser. „Auf diesem Weg wollen wir Vorhersagen und globale Klimaprognosen verbessern.“ (suwe)

Die Untersuchungen der LMU-Wissenschaftler finden im Rahmen des Projektes SMOSHYD statt, das vom Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR) gefördert wird.

Weitere Informationen:
LMU Geographie, Projekt SMOSHYD
www.geographie.uni-muenhen.de/department/fiona/forschung/projekte/index.php?projekt_id=103
Deutsches SMOS-Projektbüro
www.smos.zmaw.de/
ESA
www.esa.int/esaCP/SEMB4L4AD1G_Germany_0.html
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Wolfram Mauser
Tel.: 089 / 2180 – 6674
E-Mail: w.mauser@lmu.de