Jak Sentinel-3 śledzi zmiany klimatu
Misja Copernicus Sentinel-3 jest jedną z najbardziej wszechstronnych inicjatyw służących pomiarom i obserwacjom klimatu Ziemi. Systematycznie gromadzi obszerne dane środowiskowe, które znacząco wpłynęły na nasze zrozumienie zmian klimatu w ostatniej dekadzie. Trzeci satelita serii zapowiada kontynuację tego cennego źródła wiedzy.
Od uruchomienia pierwszego satelity Sentinel-3 dziesięć lat temu, dane obejmujące oceany, lądy i atmosferę były wykorzystywane w wielu pracach naukowych ? od badań akademickich i analiz po raporty stanowiące podstawę polityk klimatycznych na świecie. Misja monitoruje zmiany w oceanach, na lądzie, w pokrywie lodowej i warunkach atmosferycznych, dostarczając wgląd w ekosystemy morskie, dynamikę powierzchni Ziemi i procesy atmosferyczne.
Kluczową rolę w możliwościach misji odgrywa wyrafinowana kombinacja sensorów na pokładzie każdego satelity, która umożliwia szybkie gromadzenie danych z całych regionów. Z perspektywy kierownika projektu Sentinel-3 w ESA, synergiczny zestaw instrumentów daje wyjątkowo wartościowe rezultaty, a szeroki kąt widzenia pozwala na szybszy dostęp do danych. Obecnie Sentinel-3 wyróżnia się w rodzinie Copernicus pod kątem różnorodnych możliwości.
System obserwuje cechy oceanu i pokrywy lodowej, monitoruje również ciepło na lądzie oraz zmiany w użytkowaniu terenu, takie jak pokrycie lasów, dostarczając szeroki przegląd praktycznie wszystkich środowiskowych systemów. Dane wspierają zestawy używane w raportach dotyczących zmian klimatu i procesów środowiskowych.
Dyrektor programów obserwacji Ziemi w ESA wskazała, że misja odgrywa kluczową rolę w wspieraniu prac nad politykami klimatycznymi UE, podkreślając, że Sentinel-3 dostarcza precyzyjnych danych w wielu aspektach środowiska i zapewnia ciągłość misji dzięki trzeciemu satelicie.
Dane misji wspierają zestaw 55 kluczowych wskaźników klimatycznych uzgodnionych przez GCOS, znanych jako Essential Climate Variables (ECV). Zespół misji wyjaśnił, że dane Sentinel-3, ze względu na szeroki zakres parametrów geofizycznych, stanowią fundament wielu badań klimatu.
Satelity Sentinel-3 zapewniają globalne pokrycie każdego dnia. Dzięki radiometrom o wielu pasmach możliwe jest monitorowanie stężenia metanu w wysokiej rozdzielczości, co wspiera współpracujące misje Copernicus, takie jak Sentinel-5P i Sentinel-2.
W 2023 roku zebrane dane zostały wykorzystane do analiz dotyczących tzw. superemiterów metanu. Badania sugerują, że Sentinel-3 może identyfikować wycieki metanu o co najmniej 10 ton na godzinę, zależnie od lokalizacji i warunków atmosferycznych.
Pomiary Sentinel-3 obejmują także dane monitorujące emisję dwutlenku węgla, zanieczyszczenia i cząstki pyłu. Czujniki o szerokim kącie widzenia pozwalają zbierać dane na obszarach do około 1400 km szerokości, co czyni je użytecznymi do monitorowania zjawisk regionalnych i transgranicznych, takich jak emisje przemysłowe, dym z pożarów lasów, erupcje wulkanów i burze pyłowe.
Sentinel-3 konsekwentnie dostarcza pomiarów temperatury, które odzwierciedlają fale upałów i pożary lasów. Obraz temperatury powierzchni ziemi z całej Europy ilustruje, jak gorące było lato w tej części świata w ostatnich latach.
Sentinel-3 dostarcza również dane dotyczące światowych lasów, w tym wskaźniki wegetacyjne i mapowanie pokrycia lasów oraz zmian w użytkowaniu ziemi. Misja umożliwia monitorowanie susz, pożarów lasów i powstawanie blizn po pożarach.
Razem z innymi misjami Sentinel, Sentinel-3 zrewolucjonizował nasze rozumienie cyklu wodnego, dostarczając obserwacje na globalną skalę dotyczące poziomów wód w morzach, rzekach i jeziorach, a także temperatury powierzchni mórz, koloru oceanu oraz grubości lądu i lodu morskiego.
W zakresie wysokości i grubości lodu morskiego udało się uzyskać zestawy danych, które wcześniej nie były planowane. Misja dostarcza również wyjątkowe dane altimetrii dotyczące systemów wodnych Ziemi, takich jak jeziora i rzeki, a także dane optyczne dotyczące zasięgu lodu morskiego, co łączy obserwacje optyczne z altimetrią.
Sentinel-3 precyzyjnie mierzy temperaturę powierzchni mórz dzięki czujnikowi termicznemu o wysokiej precyzji, który jest kluczowy dla zrozumienia zmian w oceanach. Sensor SLSTR (Sea and Land Surface Temperature Radiometer) został zaprojektowany z wysoką kalibracją, co czyni go instrumentem referencyjnym do pomiarów temperatury powierzchni mórz i wspiera badania dotyczące różnorodności biologicznej oraz zakwaszenia oceanów.
SRAL (Synthetic Aperture Radar Altimeter) Sentinel-3 dostarcza dane dotyczące podnoszenia się poziomu morza, wspierając długoterminowe zestawy danych misji takich jak Copernicus Sentinel-6 i Jason. Wprowadzenie wysokoprecyzyjnej altimetrii umożliwiło naukowcom określenie tempa podnoszenia się poziomu morza, które globalnie wynosi około 3,64 mm rocznie od 1999 roku i rośnie.
Misja wnosi cenne dane altimetryczne do długoterminowych zestawów danych na temat grubości lodu morskiego, we współpracy z innymi misjami, pomagając naukowcom zrozumieć i przewidzieć, kiedy ten kluczowy wskaźnik klimatu osiągnie rekordowo niski poziom. W ramach ESA Climate Change Initiative Sea Ice Project dane Sentinel-3 dotyczące lodu morskiego na Arktyce były analizowane razem z danymi misji CryoSat i SMOS ESA.
Wraz z innymi misjami Sentinel, Sentinel-3 dostarcza dane dla Copernicus, komponentu obserwacji Ziemi w Europejskim Programie Kosmicznym Unii Europejskiej. Zapewnia szybkie dane i mapowanie do aktywacji awaryjnych, na przykład podczas powodzi i pożarów lasów. Od początku 2026 roku doszło do ponad 77 aktywacji Copernicus Emergency Management Service (CEMS): ponad połowa z nich była dla pożarów lasów (dane na 2 września).
Według współnaukowca ESA ds. Sentinel-3 Next Generation, Sentinel-3 doskonale monitoruje ekstremalne zjawiska, a upały w Europie tego lata były tego licznymi przykładami. Wyjaśnił, że podczas gdy Sentinel-2 dostarcza dane o wysokiej rozdzielczości dotyczące pożarów lasów, obejmuje on tylko wąski obszar każdego dnia. Obserwacje termiczne i optyczne o szerokim zakresie wychwytu z Sentinel-3, za pomocą takich instrumentów jak SLSTR, umożliwiają globalne, codzienne wykrywanie pożarów i innych ekstremalnych zjawisk. W kontekście burz i powodzi Sentinel-3 mierzy wysokość powierzchni morza, temperaturę i dynamikę wiatru/fali nad otwartymi wodami, co pomaga śledzić fale sztormowe morskie i tajfuny.
Chociaż dwa satelity Sentinel-3 znajdujące się obecnie na orbicie zostały wystrzelone w 2016 i 2018 roku, przetwarzanie i wykorzystanie danych Sentinel-3 nadal ewoluuje - na przykład nowa strategia przechwytywania i pobierania danych ze Środkowej Europy. Jerome wyjaśnił, że zespół ESA stale poszukuje sposobów na ulepszenie procesów, dostrzegliśmy skrócenie czasu od momentu uchwycenia danych przez satelitę do ich transmisji na stację naziemną, co umożliwia dotarcie danych do użytkowników znacznie szybciej. Pomagamy także użytkownikom pracować z danymi w nowych sposobach ? znacznie wykraczających poza to, co pierwotnie planowano w misji.
Przykłady rozwijających się sposobów analizy danych z Sentinel-3 obejmują dane dotyczące grubości lodu morskiego i hydrologii na lądzie. Nic dodał: zespół zawsze szuka sposobów na udoskonalenie sposobu wykorzystania danych optycznych i altimetrycznych satelity. Od czasu wystrzelenia Sentinel-3A w 2016 roku znaleźliśmy sposoby na rozwijanie algorytmów i przetwarzanie danych w bardziej efektywny sposób, aby uzyskać większe wglądy w nasz klimat i środowisko.
Obecnie Sentinel-3A i Sentinel-3B są na orbicie, ale wkrótce dołączony zostanie trzeci satelita. Sentinel-3C, wraz z misją FLEX ESA, ma zostać wystrzelony na pokładzie nośnika Vega-C z Europejskiego Portu Kosmicznego w Gujanie Francuskiej 15 września (03:21 CEST, 22:21 czasu lokalnego 14 września). Sentinel-3 jest obsługiwany wspólnie przez EUMETSAT i ESA na rzecz Komisji Europejskiej.
Dzięki uruchomieniu Sentinel-3C zapewnimy stabilność misji i kontynuację podstawowych usług oraz wiedzy o zmianach klimatu i wpływach na nasz zmieniający się świat.
Ma wysokość 35 m, europejska rakieta Vega-C może wynieść 2300 kg na orbitę, co czyni ją odpowiednią do wyniesienia małych satelitów naukowych i obserwacyjnych Ziemi. Misja FLEX ESA i Sentinel-3C są zamontowane w górnej części Vega-C z wtórnym adapterem ładunku o nazwie Vespa. Zostaną one następnie wystrzelone na orbitę kolejno, a Sentinel-3C wystrzeli jako pierwszy. Program Vega-C prowadzi ESA we współpracy z Avio jako wykonawcą wiodącym i autorytetem projektowym. Zapewnia to Europie wszechstronny i niezależny dostęp do przestrzeni.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł!
