ESA:s Aeolus-satellit har returnerat profiler av jordens vindar sedan den lanserades i augusti 2018 – och efter månader av noggranna tester anses dessa mätningar vara så bra att European Centre for Medium-Range Weather Forecasts nu använder dem i sina prognoser. Det är extremt ovanligt att en helt ny typ av satellitdata är redo för praktisk användning i prognoser så snart efter uppskjutning. Ändå, denna extraordinära satellit har överträffat förväntningarna och, från och med den 9 januari 2020, Aeolus kommer att förbättra våra prognoser, från endagsprognoser till de som förutspår vädret mer än en vecka framåt. Kredit:ECMWF
ESA:s Aeolus-satellit har returnerat profiler av jordens vindar sedan den 3 september 2018, precis efter att den lanserades – och efter månader av noggrann testning anses dessa mätningar vara så bra att European Centre for Medium Range Weather Forecasts nu använder dem i sina prognoser.
Beslutet att inkludera nya mätningar i väderprognoser tas aldrig lättvindigt; det krävs mycket arbete för att förstå data ordentligt och säkerställa att de är av god kvalitet.
Det är extremt ovanligt att en helt ny typ av satellitdata är redo för praktisk användning i prognoser så snart efter uppskjutning. Ändå, denna extraordinära satellit har överträffat förväntningarna och, från och med idag, Aeolus kommer att förbättra våra prognoser, från endagsprognoser till de som förutspår vädret mer än en vecka framåt.
Med ett antal "första" Aeolus är det första satellituppdraget att tillhandahålla profiler av jordens vind i molnfri luft globalt, bär det första instrumentet i sitt slag, och använder en ny metod för att mäta vinden från rymden.
Dess nya Dopplerblås-lidarinstrument, som består av en kraftfull laser, ett stort teleskop och en mycket känslig mottagare, avger kort, kraftfulla pulser av ultraviolett ljus ner i atmosfären och mäter förändringarna i våglängd hos laserljuset som sprider molekyler och partiklar som rör sig i vinden.
ESA:s Aeolus-satellit har returnerat profiler av jordens vindar sedan den lanserades i augusti 2018 – och efter månader av noggranna tester anses dessa mätningar vara så bra att European Centre for Medium-Range Weather Forecasts nu använder dem i sina prognoser. Det är extremt ovanligt att en helt ny typ av satellitdata är redo för praktisk användning i prognoser så snart efter uppskjutning. Ändå, denna extraordinära satellit har överträffat förväntningarna och, från och med den 9 januari 2020, Aeolus kommer att förbättra våra prognoser, från endagsprognoser till de som förutspår vädret mer än en vecka framåt. Dessa diagram visar hur assimileringen av (biaskorrigerad) Aeolus-data minskar vindprognosfel (blå skuggning), särskilt på södra halvklotet och i tropikerna, flera dagar framåt. Trycknivån på 10 hPa motsvarar cirka 30 km höjd. Korsstreckning indikerar statistisk signifikans på 95%-nivån. Experimentet omfattar perioden 2 augusti till 28 december 2019. Kredit:ECMWF
Aeolus designades för att fylla bristen på vindprofilmätningar i väderobservationsnätverket och, därför, att spela en nyckelroll för att öka vår förståelse för hur atmosfären fungerar, bidra till klimatforskningen och även förbättra väderprognoserna.
Innan prognosmakare kunde assimilera Aeolus data i väderprognoser, några seriösa tester och kvalitetskontroller måste göras.
ESA:s Aeolus uppdragschef, Tommaso Parrinello, sa, "Under det första året av Aeolus liv i omloppsbana, ESA och Aeolus Data Innovation Science Cluster-teamet arbetade hårt för att karakterisera och kalibrera detta banbrytande satellitinstrument och förstå exakt hur det fungerade i rymden.
"De fick hjälp av forskare över hela världen som jämförde vindmätningar tagna från marken och från flygplan med de från Aeolus.
"Medan vi upptäckte att vi var tvungna att byta till instrumentets andra lasersändare för att öka effekten, uppdraget har visat sig vara ett utmärkt sätt att mäta vinden – så mycket att vi nu ser data assimileras i prognoser, vilket vi är väldigt glada över."
ESA:s ADM-Aeolus vinduppdrag kommer att tillhandahålla aktuella och korrekta profiler av världens vindar och ytterligare information om aerosoler och moln. Uppdraget kommer att främja vår förståelse av atmosfärisk dynamik. Det kommer också att ge välbehövlig information för att förbättra väderprognoser och bidra till klimatforskning. Satelliten bär ett enda instrument:en Doppler-vindlidar som heter Aladin. Detta sofistikerade instrument är designat för att undersöka de lägsta 30 km av atmosfären längs satellitens omloppsbana. Består av en kraftfull laser, ett stort teleskop och en mycket känslig mottagare, Aladin är den första vindlidaren i rymden. I molnfri luft kommer lidaren att sondera atmosfären ner till jordens yta, eller till toppen av täta moln. Data om vind kommer att intas i vädermodeller för att förbättra prognoserna. Förbättrade väderprognoser har avsevärda samhällsekonomiska fördelar, särskilt för extrema väderhändelser. Till exempel, den bättre förutsägelsen av styrkan och vägen hos ett orkansystem i utveckling är viktigt för lokal krishantering. Kredit:ESA/ATG medialab
Michael Rennie, från European Centre for Medium Range Weather Forecasts (ECMWF), förklarar, "Vi var tvungna att bedöma vilken inverkan Aeolus skulle ha på väderprognoserna innan vi beslutade att inta dem operativt - och detta innebar att kontrollera datakvaliteten med prognosen och andra observationer, och kör en mängd experiment för att se om Aeolus konsekvent förbättrar prognoserna, och med hur mycket.
"Våra experiment visade att verkligen, Aeolus hade en positiv inverkan, och detta gör stor skillnad, särskilt över delar av världen där det saknas andra vindobservationer.
"Den största förbättringen är i tropiska områden och på södra halvklotet. Vi ser också att mätningar från Aeolus är bland de viktigaste instrumenten i rymden för prognoskvalitet, vilket är enormt imponerande med tanke på att Aeolus faktiskt ger oss mindre än 1% av de mätningar vi använder i dagliga prognoser."
Med den operativa assimileringen av Aeolus-data vid ECMWF, en viktig milstolpe för detta nya uppdrag har uppnåtts. Andra operativa vädercentra över hela världen ser också positiva effekter av Aeolus-observationer och planerar att börja assimilera data under loppet av detta år.
Denna milstolpe banar också vägen för en möjlig framtida flotta av operativa Doppler-vindlidarsatelliter i rymden.