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La Nuova Generazione METEOSAT

Meteosat

Articolo di Paolo Ciraci

Operatore: EUMETSAT

Data del lancio: 03/1991 (Meteosat 5), 09/1997 (Meteosat 7)

Tipo di orbita: geostazionario

Cosa è il Meteosat? Normalmente si fa riferimento al Meteosat 5, lanciato nel 1993, sesto della serie di satelliti meteorologici europei messi in orbita a partire dal 1977. Il Meteosat 5 lavora in orbita geostazionaria a 36.000 km di altezza con coordinate 0-0, cioè è posizionato esattamente all'intersezione del meridiano di Greenwich con l'equatore. È stato messo in orbita dall'ESA (European Space Agency) e attualmente viene gestito dall'Eumetsat (European Organization for the Exploitation of Meteorological Satellites), un consorzio di 17 paesi europei.

Dalla sua posizione privilegiata il Meteosat 5 è in grado di tenere «sotto controllo» l'intero emisfero di riferimento trasmettendo a terra praticamente ogni minuto diversi tipi (oltre 40) di immagini riprese con varie tecnologie.

Senza dilungarci troppo in particolari tecnici diciamo che il Meteosat 5 è in grado di trasmettere contemporaneamente sia immagini digitalizzate ad alta risoluzione (HRI) che immagini a bassa risoluzione nel formato analogico wefax. Le prime sono essenzialmente destinate ai vari servizi meteorologici nazionali e a organizzazioni internazionali, mentre le seconde sono rivolte al pubblico. A partire dal 1995 quasi tutte le immagini HRI vengono trasmesse in formato «criptato» per cui non è più possibile riceverle senza stipulare un contratto con l'Eumetsat.

Le immagini ad alta risoluzione vengono inviate dal Meteosat alla sua stazione operativa a terra situata a Darmstadt in Germania. Qui vengono decodificate, elaborate e convertite in formato a bassa risoluzione wefax (800x800 pixel) per poi essere ritrasmesse al Meteosat, che in questo caso fa da trasponder, mettendo le immagini a disposizione del pubblico. Il Meteosat trasmette i segnali wefax su due canali diversi: il canale A1 sulla frequenza di 1691 MHz e il canale A2 sui 1694.5 MHz.

Dal punto di vista della tecnologia di ripresa le immagini possono essere all'infrarosso, al «visibile» e al vapor acqueo e infrarosso. Le prime sono sicuramente quelle più conosciute dal grande pubblico, in quanto rielaborate e trasmesse nei vari notiziari televisivi dedicati alle previsioni del tempo. Le immagini al «visibile» sono delle «normali foto» per cui è possibile riprenderle soltanto durante le ore diurne. Simili alle immagini all'infrarosso semplici, quelle al vapor acqueo consentono una maggiore definizione mostrando meglio la «consistenza» dello sviluppo delle masse nuvolose.

Le immagini più popolari e diffuse sui siti europei internet sono quelle con codifica D2 (Europa e Nord Africa all'infrarosso) trasmesse ogni mezz'ora, le E2 (Europa e Nord Africa al vapor acqueo), le C02 (Spagna e Inghilterra al visibile) e C03 (Italia al visibile). Nella pagina dedicata al Meteosat di Nautica On Line trovate elencati molti siti da cui prelevare le immagini. Questo non significa che tutti dispongono delle apparecchiature necessarie alla ricezione dei segnali dal satellite (parabola, convertitore, ricevitore per i 137 MHz, ecc). La maggioranza dei siti sono dei semplici «mirror» di altri che materialmente effettuano la ricezione e la conversione dal formato wefax al formato GIF o JPEG utilizzato normalmente sui personal computer. Per «mirroring» si intende l'operazione di copia di un archivio, ad intervalli di tempo regolari, da un sito all'altro. Per esempio quasi tutti i siti che offrono la «classica» immagine D2 all'infrarosso sono dei mirror dell'Università di Nottingham (Regno Unito) che è dotata della sofisticata apparecchiatura necessaria alla ricezione e che mette gratuitamente a disposizione della comunità telematica di internet tutte le immagini trasmesse dal Meteosat.

Vi sono poi dei siti che oltre a ricevere direttamente le immagini provvedono a rielaborarle in vario modo. Meteo France, ad esempio, «colora» le immagini (il formato wefax usato dal Meteosat prevede, infatti, solo tonalità di grigio), oppure l'UK Met.Office rielabora le immagini in proiezione polare-stereografica. Le foto di questa pagina sono appunto due rielaborazioni della stessa imagine trasmessa dal Meteosat.

Altri siti provvedono a «montare» animazioni dell'evolversi dei fenomeni nuvolosi utilizzando le sequenze di immagini trasmesse ogni mezz'ora dal satellite. Tali animazioni sono anch'esse visualizzabili con facilità sugli schermi dei nostri computer.

Sta all'abilità del navigatore internet di volta in volta utilizzare i siti o i mirror che risultino più aggiornati o più veloci. Nautica On Line fa questo lavoro per voi fornendovi sempre quanto di meglio si possa trovare nel grande mare di internet.

NOAA

Operatore: National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)

Data del lancio: 05/1998 (NOAA 15), 09/2000 (NOAA 16)

Tipo di orbita: Sole-sincrono, cioè il satellite attraversa certo punto sempre allo stesso tempo del giorno.

Altezza: 850 km

Inclinazione dell'orbita: 98 gradi rispetto al piano equatoriale

Periodo del giro.: 102 minuti, 14 orbite sono realizzate al giorno sui passaggi ascendenti e discendenti. Il periodo del giro è il momento speso per il satellite per completare una rotazione completa della terra. I 2 satelliti hanno luogo dalla fase; una stessa zona è eccedenza pilotata almeno 4 volte al giorno con un intervallo di circa 6 ore.

Il satellite NOAA (Advanced Television Infrared Observation Satellite (TIROS)-N) è caratterizzato da un'orbita circolare, quasi polare, eliosincrona, ad un'altezza di circa 830-870 Km. L'orbita circolare permette al satellite una acquisizione uniforme dei dati nonché un'efficiente controllo dalle stazioni CDA situate presso Fairbanks, AK (USA), e Wallop Island, VA (USA).  

La sofisticata strumentazione a bordo del satellite permette la misura di parametri relativi all'atmosfera, alla superficie ed alla copertura nuvolosa della Terra. Effettua anche un monitoraggio, all'altitudine del satellite, degli spettri di radiazione e di particelle (ioni positivi ed elettroni) dovuti all'attività solare.  

Fa parte della missione anche la ricezione, l'elaborazione e la ritrasmissione a terra dei dati acquisiti dalle postazioni "Rescue and Search", boe e stazioni automatiche di osservazione   

Il programma spaziale NOAA prevede la presenza contemporanea di due satelliti, uno in orbita eliosincrona antimeridiana, l'altro eliosincrona pomeridiana.

Operatore: National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)

Data del lancio: 04/1994 (GOES-W), 04/1997 (GOES-E)Tipo di orbita: geostazionario

Gli Stati Uniti posseggono due satelliti geostazionari, ciascuno dei quali vede quasi un terzo della superficie terrestre; il GOES West posizionato a 135° long. ovest osserva il nord, il sud America e la gran parte dell’oceano Atlantico; il GOES West a 75° long. ovest controlla il bacino dell’oceano Pacifico. Si ottiene pertanto una copertura globale della terra, giorno e notte.

Principali caratteristiche orbitali dei satelliti NOAA-GOES, date di lancio e di fine servizio

(*) seconda generazione

Il carico strumentale dei satelliti NOAA-GOES della seconda generazione è riassunto nella tabella 3.2. 

Principali caratteristiche del carico strumentale dei satelliti NOAA-GOES della seconda generazione

Il SEM è costituito da vari dispositivi: un magnetometro, un rivelatore di particelle (EPS), un rivelatore di protoni ad alta energia e di particelle a (HEDAP), ed un sensore per raggi x (XRS). Ha lo scopo di dare misure in tempo reale sull’attività del sole e sul campo magnetico terrestre.

L’Imager è un dispositivo imaging a scansione, che registra dati ad alta risoluzione nel visibile e nell’infrarosso; il Sounder è un radiometro multicanale, che fornisce misure dalle quali è possibile dedurre i profili di temperatura e di umidità dell’atmosfera e la distribuzione dell’ozono. Questi due strumenti possono operare simultaneamente o in modo indipendente.

I dati ottenuti vengono trasmessi con continuità alla stazione a terra CDA in Virginia, dove vengono processati per essere ritrasmessi ai vari servizi meteorologici in tutto il mondo.

Il DCS provvede alla raccolta dei dati in tempo reale, negli archivi centralizzati, ed alla loro successiva distribuzione.

Operatore: Agenzia Meteorologica del Giappone.

Data del lancio: 03/1995

Tipo di orbita: geostazionario

Posizione: 140°E

Strumento: VISSR

VISSR è un dispositivo delle 3 scanalature: la scanalatura visibile è 0,55-1,05 µm, la scanalatura infrarossa è µm 10,5-12,5 e la scanalatura del vapore acqueo è µm 6,2-7,6. Nella scanalatura visibile, la risoluzione è di 1.25 chilometro. Nel infrared e nelle scanalature del vapore acqueo, la risoluzione è di 5 chilometri.

Il radiometro esplora la superficie della terra, linea dalla linea; ogni linea consiste di una serie di diversi elementi o pixel di immagine. Per ogni pixel il radiometro misura l'energia radiattiva delle fasce spettrali differenti. Questa misura è codificata e trasmessa alla stazione a terra per la lavorazione preliminare prima della diffusione all'associazione di utenti.