Satellitenaltimetrie

Jason-1, ein Altimetersatellit

Abweichungen von der mittleren Meereshöhe gemessen von Geosat im Winter 1987–88

Mit Hilfe der Satellitenaltimetrie wird die Höhe der Meeresoberfläche und auch ihre Welligkeit eingemessen. Bei größeren Flächen lassen sich auch Binnengewässer und Eisflächen beobachten.

Ein Satellit trägt als Nutzlast ein Radar-Altimeter, von diesem werden kurzwellige Radioimpulse senkrecht nach unten ausgesendet, an der (Meeres-)Oberfläche reflektiert und das Signal am Satelliten wieder empfangen. Wenn dessen Bahn genau bekannt ist, erhält man aus der gemessenen Laufzeit des Signals und der geozentrischen Höhe des Satelliten die Meereshöhe.
Zusätzlich können weitere Parameter aus dem empfangenen Signal berechnet werden, z. B. die Wellenhöhe, da diese die Charakteristik des reflektierten Signals bestimmt, und daraus indirekt die Windstärke und Meeresströmungen. Auch zur Geoidbestimmung und Ozeanografie wird die Altimetrie erfolgreich eingesetzt.

Die ersten Altimeter-Experimente erfolgten in den 1970er Jahren mit den Satelliten Geos C und Seasat. Die heute wichtigsten Altimetersatelliten sind TOPEX/Poseidon und sein Nachfolger Jason. TOPEX/Poseidon wurde 1992 gestartet, Jason folgte im Dezember 2001. Diese beiden Satelliten entstanden aus einer französisch-amerikanischen Kooperation. Weitere Altimetersatelliten zur Beobachtung des Meeresspiegels sind Geosat, Geosat Follow-On, ERS-1 und ERS-2 und auch Envisat. ICESat ist ein Satellit, der vorwiegend über Eis (Arktis, Antarktis und größere Binneneisflächen) misst.

Die zentrale Messgröße der Satellitenaltimetrie ist die gemessene Meereshöhe (bzw. Eishöhe). Aus ihr lassen sich verschiedene Ergebnisse ableiten. Insbesondere kann durch eine Mittelbildung über die gesamte Erde der globale Meeresspiegel und dessen großräumiger Anstieg (bzw. Sinken) beobachtet werden. Während der globale Meeresspiegel mit etwa 3 mm/Jahr steigt, ist das Verhalten der Meeresoberfläche regional sehr unterschiedlich. So gibt es auch Regionen, in denen die Meereshöhen in den letzten 15 Jahren um einige Zentimeter pro Jahr gefallen sind, bzw. um deutlich größere Beträge als der durchschnittliche Anstieg gestiegen sind.

Weblinks

• Einführung Altimetrie (engl.)