Forskere reiste ut med forskningsskipet RSS Discovery for å sjekke om satellittmålinger fra ulike havområder faktisk stemmer med målinger gjort på stedet. (Foto: PML)
Slik vet vi at satellittene måler riktig
Satellitter er kanskje noen av de beste instrumentene vi har til å forske på jordas miljø og klima. Men hvordan vet vi at målingene fra høyt i bane over jorda stemmer med virkeligheten?
Satellitter kan samle data raskt og effektivt over store og fjerne områder som det er vanskelig for mennesker å komme seg til, som langt til havs eller polområdene.
Det europeiske Copernicus-programmet bruker satellitter til å holde øye med mange ulike sider ved jordas miljø og klima, fra gassene i atmosfæren til sirkulasjonen i havet og alt imellom.
Disse satellittene kalles for Sentinel-satellittene.
Norge er med i Copernicus og mange norske etater, forskningsinstitusjoner, bedrifter og organisasjoner bruker dataene fra dette miljøovervåkingsprogrammet.
For eksempel bruker Kystvakten radarsatellittene Sentinel-1A og Sentinel-1B til å oppdage oljesøl til havs, mens Norut i Tromsø benytter data fra disse satellittene til å måle nedsynking av bygninger.
Norsk institutt for bioøkonomi bruker de optiske satellittene Sentinel-2A og Sentinel-2B til å finne ut hvor korn vokser best.
Sentinel-3-satellittene holder øye med havet og tar temperaturen på havoverflaten, vindhastighet og bølgehøyde, og kan i tillegg se algeoppblomstring og planktonaktivitet.
Havforskningsinstituttet og Nansensenteret er to av de norske etatene og organisasjonene som bruker data fra Sentinel-3.
Men hvordan vet vi at det satellittene måler fra høyt i bane over jorda stemmer med virkeligheten slik den er i atmosfæren, på bakken eller i havet?
Og kan vi gjøre satellittenes målinger enda mer nøyaktige også etter at den har blitt skutt opp?
For å undersøke dette sammenliknes satellittenes målinger med målinger gjort direkte på stedet. Dette gjøres manuelt, fra fly, skip eller bøyer.
Deretter sammenliknes de ulike målingene fra da de fløy over samme sted på samme tid. Slik blir satellittdata validert.
Den europeiske romorganisasjonen ESA validerer jevnlig dataene fra sine satellitter, som Sentinel-satellittene. Norske forskere fra ulike institusjoner med på dette arbeidet.
Forskerne tok vannprøver og sammenlignet de med målinger gjort av miljøsatellitter. (Foto: PML)
I 2016 og 2017 var det dataene fra havsatellitten Sentinel-3A som skulle valideres. Målingene av vind- og bølgehøyde fra denne satellitten er viktige blant annet for skipstrafikken, mens dataene over havfarge og algevekst brukes av for eksempel akvakultur og fiskeindustri.
Britiske forskere la ut på to syv ukers langt tokt med forskningsskipet RSS Discovery. I løpet av turen tok de prøver blant annet av algevekst, overflatetemperatur og bølgebevegelse.
Toktet tok forskerne fra England og helt til Sørishavet, eller til sammen 26 000 kilometer. På veien til Falklandsøyene og Sør-Georgia utførte forskerne mer enn 1 million målinger.
– Vi gikk gjennom så mange ulike havområder som mulig, fra svært biologisk aktive kystsoner til steder langt til havs med lite liv, for å få så mange ulike målinger som mulig, sier Gavin Tilstone ved Plymouth Marine Laboratory i England.
Forskerne brukte også ulike typer instrumenter og metoder og sammenliknet disse først slik at målingene var så sikre som mulig, før de ble sammenliknet med satellittdata.
Målingene ble også gjort på tidspunkt da Sentinel-3A passerte over forskerne.
En sentral del av satellittprogrammer
De første resultatene viser at målingene av klorofyll fra instrumentet om bord på Sentinel-3A som ser hav- og landfarge kan forbedres. Dette blir nå gjort.
– Valideringskampanjer som denne er viktige fordi de øker tilliten vår til satellittinstrumentene og deres dataprodukter og viser forbedringer som kan utføres av ekspertene våre, sier Craig Donlon, ESAs sjefsforsker for Sentinel-3.
Derfor er jevnlige forsøk som dette en helt sentral del av satellittprogrammer som Copernicus.
