Nowa misja ESA. Czy to możliwe, że miejskie wyspy ciepła będą lepiej widoczne z kosmosu?

Czym są miejskie wyspy ciepła?

Miejskie wyspy ciepła (MWC) są zjawiskiem meteorologicznym, które występuje na obszarach wielkomiejskich, charakteryzujących się gęstą i wysoką zabudową. Przestrzenie miejskie posiadają wyższe wskaźniki temperatur w stosunku do obszarów niezabudowanych ze względu za zbyt dużą ilość betonu, a za małą flory. W przypadku tego pojęcia, słowo “wyspa” nawiązuje do obrazu koncentrycznych izoterm, których wartości maleją wraz z oddalaniem się od centrum miast. Naniesione na plan miejski przypominają swoim kształtem “wyspy” otoczone morzem, czyli chłodniejszym obszarem zaznaczonym na planie kolorem niebieskim. Najcieplejsze obszary to te przemysłowe oraz śródmiejskie.

MWC określają parametry takie, jak intensywność, struktura oraz zasięg poziomy i pionowy. Największe intensywności wysp można zaobserwować latem, gdy różnice temperatur między miastem a obrzeżami są największe. Zasięg poziomy jest powiązany z zabudową. Natomiast, wielkość zasięgu pionowego zależy od wielkości miast lub strefy przemysłowej i może wynosić nawet kilkaset metrów. Struktura MWC posiada wyraźnie widoczne ogniska ciepła, które oddzielają obszary chłodniejszego powietrza.  

‍

W jaki sposób ma zostać poprawiony odczyt miejskich wysp ciepła widocznych z kosmosu?

Informacje o temperaturze powierzchni Ziemi zbierane są za pomocą satelitów teledetekcyjnych. Jedną z bardziej znanych misji była Sentinel-3 realizowana przez ESA. Jej wadą była jednak słaba rozdzielczość pozyskanych danych, która wynosiła 1 km i nie pozwalała na dokładną i precyzyjną obserwację zjawisk miejskich wysp ciepła.

Obecnie, aby uzyskać lepszą rozdzielczość, Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) organizuje misję Land Surface Temperature Monitoring (LSTM), dzięki której mają zostać pobrane dokładne informacje o temperaturach powierzchniowych w rozdzielczości aż 20 razy lepszej niż te, które uzyskała misja Sentinel-3.

Ostatnie fale upałów, pobiły rekordy zarówno w Europie, jak i USA, w związku z tym naukowiec Glynn Hulley z NASA podkreśla, jak istotna jest sprawna identyfikacja nagrzanych regionów, w czym pomóc mają dane zebrane podczas najnowszej misji.

Co ciekawe, w celu sprawdzenia skuteczności misji, ESA przeprowadziła misję próbną. Jej celem było sprawdzenie skuteczności sensora, który ma zostać zainstalowany na satelicie. W tym celu wykorzystano ECOSTRESS, czyli instrument do zbierania danych termicznych, działający na podczerwień i zbierający dane o podobnej jakości, którą ma oferować misja LSTM. Okazało się, że zebrane dane przedstawiały temperaturę powierzchniową w rozdzielczości 50 metrów dla Pragi oraz Paryża.

Benjamin Koetz z ESA podkreśla, jak użyteczny okazał się testowany sensor, który wykorzystany będzie podczas europejskiej misji LSTM. Ma on oferować pomiar temperatur powierzchni w rozdzielczości około 50 metrów.

‍

Jakie są zalety najnowszej misji?

Gromadzone w wyższej rozdzielczości informacje oferują dużo wyższą jakość i stopień analizowania danych w porównaniu do misji Sentinel-3. Dzięki temu, urbaniści oraz geodeci będą mieli możliwość lepszego planowania przestrzeni miejskiej, aby skutecznie ograniczać negatywny wpływ upałów, a rolnicy otrzymają informacje, o uprawach, które wymagają lepszego nawodnienia.

Na ten moment wiadomo, że satelita LSTM ma się znaleźć się na orbicie okołoziemskiej do końca bieżącej dekady.

‍

‍