Nově vypuštěný satelit MTG-S1 umí měřit teploty vzduchu v různých výškách, takže by mohl přinést úplně novou rovinu do přesností předpovědí. Největší prospěch z něj bude mít Evropa, která ho financovala.
Tento týden byla vypuštěna nová meteorologická geostacionární družice Meteosat Third Generation neboli Meteosat třetí generace – Sounder 1, zkráceně MTG-S1. Slovo „sounder“ v názvu znamená „sondážní družicový radiometr“, což je přístroj určený k měření elektromagnetického záření. A právě ten je klíčem k úspěchu družice, od níž si meteorologové slibují nevídaný pokrok v přesnosti předpovědí.
Hlavním úkolem družice je totiž sondáž atmosféry, která umožní získat informace o trojrozměrném rozložení meteorologických prvků – a to teploty, tlaku vzduchu a směru a rychlosti větru. Tento přístroj rovněž poskytne informace o prostorovém rozdělení koncentrací vybraných plynů v atmosféře, jako je vodní pára, ozon nebo oxid uhličitý. Proč je to tak důležité a proč právě tato měření mohou vědcům tak pomoci?
Odpověď je trošku složitější. Družicová sondážní měření vhodně doplňují přímá aerologická měření prováděná radiosondou nesenou balonem, která při svém výstupu proměřuje stav atmosféry a tyto informace pak pomocí příslušných signálů vysílá do přijímací stanice, která je zpracuje. Radiosondy tedy měří hodnoty příslušných veličin přímo v místě, kde se nacházejí, zatímco družicový sounder měří tyto informace na dálku, z výšky.
Výhodou radiosond je velká přesnost, nevýhodou vysoké finanční náklady a malá časová frekvence – v Česku se například radiosondy vypouštějí pouze z Prahy (standardně třikrát denně) a Prostějova (dvakrát denně), v různých oblastech světa ale najdeme rozsáhlá území, kde nejsou tato měření k dispozici vůbec.
Družicové sondáže poskytnou data každých 30 minut nad Evropou, mimo ni to bude 60 minut a odstraní tak časové a prostorové mezery v dostupnosti dat o vertikálním chování příslušných prvků. Poprvé tak budou v Evropě k dispozici údaje o vertikálním profilu teploty a stopových látek zjištěných z družice. Je sice pravda, že přesnost měření z družicových sondáží bude menší než z klasické sondáže, ale díky časovému a prostorovému rozlišení přinesou významné zahuštění údajů o trojrozměrné struktuře meteorologických prvků.
Unikátní evropské přístroje
Sonda má na své palubě dva přístroje, které budou tato data poskytovat. Konkrétně jde o IRS (Infrared Sounder, infračervený sounder) zaměřený na vertikální sondáž atmosféry a dále Sentinel-4, který je určený pro sledování chemického složení atmosféry.
V případě IRS jde o první přístroj svého druhu v Evropě, který z geostacionární oběžné dráhy bude poskytovat sondážní údaje o atmosféře. Díky citlivosti infračerveného kanálu na teplotu a vlhkost bude možné sledovat především prostorové rozložení vodní páry a teploty vzduchu v atmosféře. To mimo jiné pomůže lépe zachytit hydrologický cyklus v modelech díky informacím o vlhkosti a jejímu kolísání v troposféře.
Data z tohoto přístroje by měla sloužit jako podpora aplikací velmi krátkodobé předpovědi – měla by pomoci odhalit nestabilitu v atmosféře ještě před vlastním vznikem oblaků. To povede ke zlepšení varování souvisejících s výskytem takzvaných konvektivních bouří, jednak díky přesnějšímu určení jejich intenzity, jednak i místu, kde by se měly objevit.
Jde o dráhu ve výšce zhruba 36 tisíc km nad rovníkem, přičemž rychlost oběhu kolem Země je stejná jako rychlost otáčení Země kolem osy, což znamená, že družice je „zavěšena“ nad stále stejným místem.
Toto zlepšení by se mělo výrazně projevit hlavně u velmi silných bouří, které potenciálně ohrožují životy i zdraví lidí a v souvislosti se změnou klimatu jich zřejmě poněkud přibývá. Užitečná budou i přesnější data o rozložení proudění v atmosféře v různých hladinách, především v tropických oblastech. IRS bude (v 60minutovém kroku) poskytovat také informace o množství aerosolů, ozonu, oxidu dusičitého nebo oxidu siřičitého nad Evropou a Afrikou. V této souvislosti se dá mimo jiné očekávat zlepšení předpovědí šíření sopečného popela a prachu díky podrobným informacím o složení a hustotě vulkanického oblaku.
Evropa bude znát své počasí lépe
Po zprovoznění a zahájení rutinního zpracování dat do numerických předpovědních modelů se dá očekávat potenciálně významný dopad na kvalitu předpovědí počasí, občas se dokonce mluví o určité revoluci. Ta spočívá právě v tom, že dosud je informací o trojrozměrném rozložení výše zmíněných meteorologických prvků v atmosféře omezené množství (kromě radiosond se využívají například i data z letadel), ale z družic budou k dispozici data v poměrně hustém prostorovém i časovém měřítku.
Kromě už zmíněných bouřek lze čekat i přesnější předpovědi tropických cyklón, výskytu extrémních srážek nebo zimních bouří nad Evropou a Atlantikem. Zlepšení by se přitom nemělo týkat jen předpovědí na nejbližší hodiny nebo desítky hodin, ale i na vzdálenější období několika dnů.
Družice MTG-S1 je společným projektem organizací ESA a EUMETSAT a evropského programu Copernicus. Právě Copernicus tradičně vypouští družice Sentinel. Tentokrát ale Sentinel-4 není samostatný satelit, ale pouze přístroj umístěný na palubě MTG-S1, což mimo jiné znamená finanční úspory, neboť není třeba vynaložit náklady na vypuštění další družice, která by ho nesla. Sentinel-4 je sonda určená pro měření ultrafialového, viditelného a blízkého infračerveného záření.
Sentinel-4 je navržen tak, aby poskytoval údaje o stopových plynných látkách, jako je ozon, oxid dusičitý a oxid siřičitý, a rovněž aerosolech (jemných částicích) v atmosféře. Bude sloužit k monitorování kvality ovzduší nad Evropou a k ochraně zdraví občanů, což může být důležité například při sledování šíření škodlivých látek v souvislosti s lesními požáry. Sentinel-4 bude provádět měření každých 60 minut, což pomůže lepšímu pochopení denního kolísání a celosvětového rozložení znečišťujících látek v atmosféře.
