Martin Setvák Spektrální pásma a kanály Základy multispektrální interpretace Martin Setvák setvak@chmi.cz Český hydrometeorologický ústav, družicové oddělení Praha - Libuš verze 2009-04-08 Martin Setvák • záření v atmosféře - vymezení a definice základních pojmů, úvodní ukázky • základní vlastnosti jednotlivých spektrálních pásem (kanálů), jejich typické zobrazení • vzhled základních typů oblačnosti, zemského povrchu a vodní hladiny v jednotlivých spektrálních pásmech Obsah: Martin Setvák spektrální kanál spektrálního pásmo nebo jeho část, zachycená konkrétním přístrojem určitého typu, resp. série družic (specifické pro daný typ, sérii družic) spektrální pásmo část elektromagnetického spektra, vymezená krajními vlnovými délkami (fyzikální, obecná charakteristika) spektrální pásma - přehled: • viditelné (~ 0.4 až 0.7 µm), označováno VIS • blízké infračervené (0.7 až cca 5 µm), NIR • infračervené (od cca 5 µm do cca 1 mm), IR • mikrovlnné (od cca 1 mm), MW odražené sluneční záření, „solární kanály“ tepelné záření, „emisivní kanály“ Martin Setvák specifikace, definice, resp. názvy spektrálních kanálů: • krajními hodnotami vlnové délky • střední vlnovou délkou • oficiálním číslem kanálu daného přístroje • jménem (u družic Meteosat, resp. MSG: VIS, NIR, IR, WV), vystihujícím základní fyzikální vlastnosti daného kanálu spektrální kanál spektrálního pásmo nebo jeho část, zachycená konkrétním přístrojem určitého typu, resp. série družic (specifické pro daný typ, sérii družic) spektrální pásmo část elektromagnetického spektra, vymezená krajními vlnovými délkami (fyzikální, obecná charakteristika) Martin Setvák Záření v atmosféře … Martin Setvák opticky hustá (nepropustná), vertikálně mohutná oblačnost částečně propustná (transparentní), tenká či řídká vrstva oblačnosti zemský povrch (horniny, vegetace, vodní hladina, sníh, led), nízká oblačnost, aerosoly, písek a prach, přízemní vlhkost, … plynné složky atmosféry – především H2O a CO2 plynné složky atmosféry – především O3 Záření v atmosféře … Martin Setvák VIS a částečně NIR – odražené (rozptýlené) sluneční záření Záření v atmosféře … Martin Setvák VIS a částečně NIR – odražené (rozptýlené) sluneční záření Záření v atmosféře … Martin Setvák VIS a částečně NIR – odražené (rozptýlené) sluneční záření Záření v atmosféře … Martin Setvák IR a MW, částečně NIR – tepelné vyzařování zemského povrchu a oblačnosti Záření v atmosféře … Martin Setvák IR a MW, částečně NIR – tepelné vyzařování zemského povrchu a oblačnosti Záření v atmosféře … Martin Setvák IR a MW, částečně NIR – tepelné vyzařování zemského povrchu a oblačnosti Záření v atmosféře … Martin Setvák Vyzařování a absorpce plynnými složkami atmosféry, mimo tzv. atmosférická okna Záření v atmosféře … Martin Setvák Vyzařování a absorpce plynnými složkami atmosféry, mimo tzv. atmosférická okna Záření v atmosféře … Martin Setvák Záření v atmosféře … Celkové záření měřené družicí: souhrn všech tří typů záření, jejich poměr závisí na konkrétní vlnové délce a mnoha dalších faktorech (viz dále) … Martin Setvák Celkové záření naměřené družicí je závislé na: - výšce Slunce nad obzorem a úhlu snímání konkrétního objektu; - odrazivosti zemského povrchu a vodní hladiny (případně "zrcadlení"); - (celkové) odrazivosti a propustnosti oblačnosti ve VIS/NIR pásmu - teplotě zemského povrchu či vodní hladiny a jejich vyzařovací schopnosti; - teplotě oblačnosti, její vyzařovací schopnosti a propustnosti v NIR/IR pásmu; - propustnosti a vlastním vyzařování plynných složek atmosféry a aerosolů Značná závislost družicí naměřené intenzity záření (vzhledu různých objektů) na konkrétní vlnové délce, resp. na spektrálním pásmu, použitém kanálu … … princip MULTISPEKTRÁLNÍ INTERPRETACE DRUŽICOVÝCH SNÍMKŮ Martin Setvák Planckova funkce: ( ) 2 5 2 exp 1 hc B T hc kT λ λ λ − =   −    ( ) 5 1 2 exp 1 c B T c T λ λ λ − =   −    ( )B Tλ - spektrální hustota elmg. záření vyzářeného za jednotku času jednotkovou plochou povrchu černého tělesa o teplotě T (vyjádřené v K) do jednotkového prostorového úhlu ve vlnové délce λ [µm], pak výsledný rozměr Planckovy funkce je [ W.m-2.sr-1.µm-1 ] c = rychlost světla ve vakuu (2.998x108 m.s-1) h = Planckova konstanta (6.626x10-34 J.s) k = Boltzmannova konstanta (1.381x10-23 J.K-1) c1 = první radiační konstanta (1.191x10-16 W.m2.sr-1) c2 = druhá radiační konstanta (1.439x10-2 m.K) Základní vztahy fyziky záření - Planckův zákon (funkce): Martin Setvák ( ) 0 E B T dλ λ ∞ = ∫ 4 E Tσ= σ = 5.671x10-8 W.m-2.K-4 (Stefan-Boltzmannova konstanta) - celkové množství elmg. záření vyzářeného za jednotku času jednotkovou plochou povrchu černého tělesa o teplotě T (vyjádřené v K) do jednotkového prostorového úhlu, [ W.m-2.sr-1 ] Základní vztahy fyziky záření - Stefan-Boltzmannův zákon: Martin Setvák max 2897.9 T λ = maximum záření při 6000 K (teplota sluneční fotosféry) λmax ≅≅≅≅ 0.480 µm maximum záření při 300 K (teplota zemského povrchu) λmax ≅≅≅≅ 9.7 µm Základní vztahy fyziky záření - Wienův (posunovací) zákon: Martin Setvák - vyzařování Slunce: Slunce vyzáří do prostoru celkem (ve vlnové délce λ): celková plocha slunečního povrchu vyzařování jednotkové plochy slunečního povrchu do celého poloprostoru R = poloměr Slunce Ve vzdálenosti zemské dráhy o poloměru r (1AU) na jednotkovou plochu kolmou ke Slunci dopadá: (R/r)2 = 2.1644.10-5 ( )2 4 6000E R B Kλ λπ π= ⋅ ( ) ( ) 22 2 4 6000 6000 4 R B K R S B K r r λ λ λ π π π π ⋅   = = ⋅    Základní vztahy fyziky záření Martin Setvák naměřené hodnoty teoretická "obalová" křivka (~5800-6000K) (zdroj: Handbook of Geophysics and Space Environments, McGraw-Hill Book Comp., New York 1965) Sluneční záření v zemské atmosféře: Martin Setvák Pro izotropní, difúzní rozptyl (Lambertovský povrch) bude intenzita odraženého slunečního záření do jednotkového prostorového úhlu při odrazivosti povrchu αλ a zenitovém úhlu Slunce ξ dána vztahem: ( ) 2 cos 6000 cos S R I B K r λ λ λ λ λ π   = α ⋅ ⋅ ξ = α ⋅ ⋅ ⋅ ξ    Základní vztahy fyziky záření - izotropní (difúzní) rozptyl: - pouhá idealizace, většina povrchů (včetně oblačnosti) „nelambertovská“ Martin Setvák Odražené sluneční záření Tepelné vyzařování země / oblačnosti Základní vztahy fyziky záření Porovnání intenzit dopadajícího/odraženého slunečního záření a tepelného vyzařování zemského povrchu a oblačnosti: Martin Setvák Základní vztahy fyziky záření Porovnání intenzit dopadajícího/odraženého slunečního záření a tepelného vyzařování zemského povrchu a oblačnosti: Martin Setvák Termín viditelné záření by správně měl být používán pouze pro rozsah vlnových délek které vnímá lidské oko – od fialové po červenou. Vše "za červenou" (~ 0.7 µm) by správně mělo být označováno jako infračervené záření (infrared, IR) … Spektrální oblast "blízko k červené" je označována jako blízké infračervené záření (near infrared, NIR). Zpravidla se tím rozumí rozsah vlnových délek od 0.7 µm do cca 5 µm; horní limit však různé zdroje uvádějí různě (chybí zde shoda autorů). Avšak ve slangu družicové meteorologie se "visible" zpravidla používá i pro spektrální kanály, zasahující či zcela ležící již v NIR oblasti, např. pro kanál VIS 0.8 přístroje SEVIRI nebo 2. kanál přístroje AVHRR/3. Terminologie Martin Setvák spektrální odrazivost = odrazivost daného povrchu (objektu, horní hranice oblačnosti) v určité konkrétní vlnové délce odrazivost (albedo) v daném kanálu = spektrální odrazivost daného povrchu zprůměrovaná přes celý konkrétní kanál AVHRR kanál 1 AVHRR kanál 2 Spektrální pásma – VIS, částečně NIR Martin Setvák Spektrální pásma – IR, MW, částečně NIR emisivita (vyzařovací schopnost) - odchylka daného povrchu od fyzikálně ideálního černého tělesa, vyjadřována buď v rozsahu od nuly do jedné, nebo v procentech jasová (radiační) teplota (brightness temperature, BT) - teplota přiřazená danému povrchu za předpokladu emisivity rovné jedné (tedy že daný povrch vyzařuje jako černé těleso) reálná hodnota vyzařování ( ) ( )B Tλ λ λε = jasová teplota vždy nižší než „skutečná“ teplota !!! Martin Setvák • Žádný z reálných povrchů (objektů) nemá konstantní spektrální odrazivost a emisivitu, křivky spektrální odrazivosti a emisivity (tj. jejich závislost na vlnové délce) jsou do značné míry unikátní pro každý objekt (povrch, typ oblačnosti, …); • v případě oblačnosti jsou spektrální odrazivost a emisivita dány mikrofyzikálním složením oblačnosti - velikostí a fází oblačných částic, jejich koncentrací (optickou mohutností), případně tvarem a orientací ledových částic v horních vrstvách oblačnosti. Podstata multispektrální interpretace, resp. metod automatické detekce a klasifikace typů oblačnosti a jejich parametrů; ve zjednodušené podobě podstata tzv. RGB kompozitních snímků (barevných „složenin“ jednotlivých kanálů a jejich matematických kombinací). Spektrální pásma – obecné poznámky: Martin Setvák Spektrální pásma – obecná pravidla, resp. „zvyklosti“ způsobu zobrazování družicových snímků v jednotlivých spektrálních kanálech (při černobílém zobrazení): VIS, NIR („solární kanály“) • tak, jak by scénu vidělo lidské oko, nebo jak by se jevila na černobílé fotografii • objekty s vysokou odrazivostí světle šedě až bíle (sníh, oblačnost, …) • objekty s nízkou odrazivostí tmavě (především mořská hladina mimo odraz, vegetace v červeném pásmu) • snímky v pásmu 3.5 – 4.0 µm někdy zobrazeny i „negativně“, inverzně (podrobněji později) Martin Setvák Spektrální pásma – obecná pravidla, resp. „zvyklosti“ způsobu zobrazování družicových snímků v jednotlivých spektrálních kanálech (při černobílém zobrazení): IR, noční 3.5 – 4.0 µm (tepelné kanály) • tak, aby nejvyšší (nejchladnější) oblačnost byla zobrazena bíle • chladné objekty světle šedě až bíle (nejvyšší oblačnost, podchlazený zemský povrch) • teplé objekty tmavě šedě až černě (přehřátý zemský povrch, především pouště, nebo holé tmavé horniny) • pásmo 3.5 – 4.0 µm: pokud v denních hodinách zobrazováno jak „odrazivost“, pak platí pravidla pro VIS a NIR, pokud ale zobrazováno jako „tepelné snímky“, pak platí výše uvedené (podrobněji dále) Martin Setvák Spektrální pásma – obecná pravidla, resp. „zvyklosti“ způsobu zobrazování družicových snímků v jednotlivých spektrálních kanálech (při černobílém zobrazení): WV (kanály „vodní páry“) • podobně, jako snímky IR (oblasti, odkud přichází do radiometru družice vysoké hodnoty intenzity záření = teplé) • oblasti s vysokou vlhkostí a vysoká oblačnost – světle šedě až bíle • suché oblasti (pohled do nižších teplejších hladin) zobrazeny tmavě šedě až černě • jednotlivé kanály v tomto pásmu se mohou lišit dle svých „váhových funkcí“ (podrobněji později) Martin Setvák Spektrální pásmo 3.5 – 4.0 µm • v oblasti elektromagnetického záření, kde se v denních hodinách uplatňuje jak odražené sluneční záření, tak tepelné vyzařování (tedy „smíšený obsah“) • v nočních hodinách pouze tepelná složka » » » klasický tepelný kanál pásmo 3.5 – 4.0 µm Martin Setvák Spektrální pásmo 3.5 – 4.0 µm Modré křivky – tepelné vyzařování Červené křivky – odražené sluneční záření α … odrazivost ξ … zenitový úhel Slunce Martin Setvák Spektrální pásmo 3.5 – 4.0 µm Vzhledem ke smíšené podstatě tohoto spektrálního pásma se používají dva způsoby pro jeho zobrazení: Buď jako snímek zobrazující odrazivost (podobně jako VIS) … Martin Setvák Spektrální pásmo 3.5 – 4.0 µm … nebo jako snímek zobrazující tepelné vyzařování (podobně jako IR). Vzhledem ke smíšené podstatě tohoto spektrálního pásma se používají dva způsoby pro jeho zobrazení: Martin Setvák Spektrální pásmo 3.5 – 4.0 µm noční x denní snímky v tomto pásmu: • v noci vlastnosti standardního IR kanálu • v denních hodinách zpravidla převládá odražená složka záření - přechod mezi dnem a nocí je značným problémem pro většinu automatických algoritmů využívajících kanály v tomto pásmu - čím je vyšší odrazivost nějakého objektu v tomto pásmu, tím jsou větší i rozdíly mezi denními a nočními snímky, které jej zobrazují »» především nízká oblačnost (mlha, stratus, mělká konvekce, …) - i nejvyšší (ledová) oblačnost s velmi nízkou odrazivostí (Cb, ciry) vykazuje v denních hodinách určitý nárůst celkového záření v tomto pásmu Martin Setvák Spektrální pásmo 3.5 – 4.0 µm Zdánlivé tmavnutí („zteplání“) mlh na následujících snímcích je důsledkem východu Slunce nad místním obzorem, a tedy „přidání“ odraženého slunečního záření k původně samotnému tepelnému vyzařování … 2009-03-04 00:00 UTC Martin Setvák Spektrální pásmo 3.5 – 4.0 µm 2009-03-04 03:00 UTC Martin Setvák Spektrální pásmo 3.5 – 4.0 µm 2009-03-04 06:00 UTC Martin Setvák Spektrální pásmo 3.5 – 4.0 µm 2009-03-04 09:00 UTC Martin Setvák Spektrální pásmo 3.5 – 4.0 µm 2009-03-04 12:00 UTC Martin Setvák Spektrální pásmo 3.5 – 4.0 µm 2009-03-04 15:00 UTC Martin Setvák Spektrální pásmo 3.5 – 4.0 µm 2009-03-04 18:00 UTC Martin Setvák Spektrální pásmo 3.5 – 4.0 µm 2009-03-04 21:00 UTC Martin Setvák Spektrální pásmo 3.5 – 4.0 µm 2009-03-05 00:00 UTC Martin Setvák Spektrální odrazivost různých typů povrchů ve VIS a NIR AVHRR kanál 1 AVHRR kanál 2 - značný nárůst odrazivosti vegetace na hranici VIS a NIR pásma - podstata monitorování množství a stavu „zelené hmoty“ Tzv. „normalizovaný vegetační index“, zkratka NDVI (Normalized Difference Vegetation Index): NDVI = (b2 - b1) / (b2 + b1) (takto definovaný pro kanály AVHRR, obdobně lze i pro jiné přístroje) Martin Setvák Spektrální odrazivost různých typů povrchů ve VIS a NIR AVHRR/3 Advanced Very High Resolution Radiometer • kanál 1 0.58 - 0.68 µm • kanál 2 0.72 - 1.10 µm • kanál 3A 1.58 - 1.64 µm • kanál 3B 3.55 - 3.93 µm • kanál 4 10.3 - 11.3 µm • kanál 5 11.5 - 12.5 µm solární kanály tepelné kanály Martin Setvák NOAA16 12.9.2002 11:40 UTC AVHRR/3 kanál 1 (0.58-0.7 µm) Martin Setvák NOAA16 12.9.2002 11:40 UTC AVHRR/3 kanál 2 (0.7-1.0 µm) Martin Setvák NOAA16 12.9.2002 11:40 UTC AVHRR/3 kanál 3A (1.58-1.64 µm) Martin Setvák NOAA16 12.9.2002 11:40 UTC AVHRR/3 kanál 4 (10.2-11.5 µm) Martin Setvák NOAA16 12.9.2002 11:40 UTC AVHRR/3 normalizovaný vegetační index (NDVI) Martin Setvák NOAA16 12.9.2002 11:40 UTC AVHRR/3 RGB syntéza kanálů 1, 2, 3A a 4 Martin Setvák Spektrální odrazivost různých typů povrchů ve VIS a NIR (družice NASA EOS Terra a Aqua) MODIS Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Martin Setvák Spektrální odrazivost různých typů povrchů ve VIS a NIR – MODIS/Aqua kanál 3 (0.459-0.479 µm) 2003-06-28 1105 UTC Martin Setvák Spektrální odrazivost různých typů povrchů ve VIS a NIR – MODIS/Aqua 2003-06-28 1105 UTC kanál 4 (0.545-0.565 µm) Martin Setvák Spektrální odrazivost různých typů povrchů ve VIS a NIR – MODIS/Aqua 2003-06-28 1105 UTC kanál 1 (0.620-0.670 µm) Martin Setvák Spektrální odrazivost různých typů povrchů ve VIS a NIR – MODIS/Aqua 2003-06-28 1105 UTC kanál 2 (0.841-0.876 µm) Martin Setvák Spektrální odrazivost různých typů povrchů ve VIS a NIR – MODIS/Aqua 2003-06-28 1105 UTC kanál 5 (1.230-1.250 µm) Martin Setvák Spektrální odrazivost různých typů povrchů ve VIS a NIR – MODIS/Aqua 2003-06-28 1105 UTC kanál 7 (2.105-2.155 µm) Martin Setvák Spektrální odrazivost různých typů povrchů ve VIS a NIR – MODIS/Aqua 2003-06-28 1105 UTC kanál 1(0.65µm) + 4 (0.55µm) + 3 (0.47µm) - RGB Martin Setvák Spektrální odrazivost sněhu (a ledu) ve VIS a NIR Odrazivost sněhu výrazně klesá v NIR oboru (závislost na konkrétní vlnové délce a charakteru sněhové pokrývky, není monotónní funkcí), celkově od cca 1.5 µm velmi nízká ( » např. využití pro odlišení sněhové pokrývky od nízké oblačnosti). Martin Setvák Martin Setvák Spektrální pásma – atmosférická okna, pásma absorpce Kromě vlastností konkrétního povrchu (odrazivosti, emisivity, teploty, mikrofyzikálního složení oblačnosti, …) má na vzhled snímku významný vliv i charakter spektrálního pásma (kanálu), ve kterém danou scénu pozorujeme – zda využíváme kanálu v atmosférickém okně, nebo zda se uplatňuje absorpce, resp. emise některou z plynných složek atmosféry (vodní pára, ozón, CO2, … ). Atmosférické okno – určitá oblast elektromagnetického záření, ve které nedochází k absorpci procházejícího záření (resp. jeho emisi) některou z plynných složek atmosféry. Martin Setvák MODIS/Terra 2003-03-23 10:25 - 10:30 UTC Spektrální pásma – atmosférická okna, pásma absorpce MODIS Terra, kanál 8 (0.405-0.420 µm) MODIS Terra, kanál 9 (0.438-0.448 µm) MODIS Terra, kanál 3 (0.459-0.479 µm) MODIS Terra, kanál 10 (0.483-0.493 µm) MODIS Terra, kanál 11 (0.526-0.536 µm) MODIS Terra, kanál 12 (0.546-0.556 µm) MODIS Terra, kanál 4 (0.545-0.565 µm) MODIS Terra, kanál 1 (0.620-0.670 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 1 (0.620-0.670 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 2 (0.841-0.876 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 17 (0.890-0.920 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 18 (0.931-0.941 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 19 (0.915-0.965 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 5 (1.230-1.250 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 26 (1.360-1.390 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 6 (1.628-1.652 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 7 (2.105-2.155 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 20 (3.660-3.840 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 21 (3.929-3.989 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 22 (3.939-3.989 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 23 (4.020-4.080 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 24 (4.433-4.498 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 25 (4.482-4.549 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 27 (6.535-6.895 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 28 (7.175-7.475 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 29 (8.400-8.700 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 30 (9.580-9.880 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 31 (10.780-11.280 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 32 (11.770-12.270 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 33 (13.185-13.485 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 34 (13.485-13.785 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 35 (13.785-14.085 µm) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 MODIS Terra, kanál 36 (14.085-14.385 µm) Martin Setvák Spektrální pádma a kanály vzhledem k MSG Martin Setvák • kanál 01 VIS 0.6 0.56 - 0.71 µm • kanál 02 VIS 0.8 0.74 - 0.88 µm • kanál 03 IR 1.6 1.50 - 1.78 µm • kanál 04 IR 3.9 3.48 - 4.36 µm • kanál 05 WV 6.2 5.35 - 7.15 µm • kanál 06 WV 7.3 6.85 - 7.85 µm • kanál 07 IR 8.7 8.30 - 9.10 µm • kanál 08 IR 9.7 9.38 - 9.94 µm • kanál 09 IR 10.8 9.80 - 11.80 µm • kanál 10 IR 12.0 11.00 - 13.00 µm • kanál 11 IR 13.4 12.40 - 14.40 µm • kanál 12 HRV 0.5 - 0.9 µm solární kanály tepelné kanály Spektrální kanály SEVIRI družic MSG – základní vlastnosti solární kanály Martin Setvák Spektrální kanály SEVIRI družic MSG – základní vlastnosti HRV VIS 0.6 VIS 0.8 IR 1.6 Martin Setvák Spektrální kanály SEVIRI družic MSG – základní vlastnosti Propustnost atmosféry (modře) a umístění jednotlivých IR a WV kanálů SEVIRI (červeně) Martin Setvák Spektrální kanály SEVIRI družic MSG – základní vlastnosti Tzv. váhové funkce jednotlivých IR a WV spektrálních kanálů přístroje SEVIRI pro standardní polární (vlevo) a tropickou (vpravo) atmosféru 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 2005-01-06 12:00 RGB: bands 1,2,9 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 0.6 µm 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 0.8 µm 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 1.6 µm 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 3.9 µm (REF) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 3.9 µm (IR) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 6.2 µm 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 7.3 µm 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 8.7 µm 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 9.7 µm 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 10.8 µm 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 12.0 µm 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.01.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.511.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 14.5 13.4 µm Martin Setvák Multispektrální charakteristiky oblačnosti Vzhled oblačnosti a její základní spektrální charakteristiky (odrazivost, propustnost a emisivita) dány především: • mikrofyzikálním složením oblačnosti (její fází - voda/led, velikostí kapek a krystalků ledu, tvarem a orientací krystalků) • transparentností oblačnosti a vlastnostmi povrchu, nad kterým se oblačnost vyskytuje (pro transparentní oblačnost) • teplotou oblačnosti (a tedy její výškou), resp. teplotou okolí Kromě parametrů samotné oblačnosti hrají významnou roli i podmínky pozorování – především výška Slunce nad lokálním obzorem, úhel snímání družicí a vzájemný azimut mezi vertikálními rovinami, proloženými směrem dopadajícího slunečního záření a směrem snímání (pro solární kanály). Martin Setvák Rozptyl elektromagnetického záření oblačností 2 rπ λ χ = Mieův parametr χ » » » typ rozptylu: VIS NIR IR oblačnost pozorovaná meteorologickými družicemi Martin Setvák Rozptyl elektromagnetického záření oblačností 2 rπ λ χ = Mieův parametr χ » » » typ rozptylu: r >> λ (geometrický rozptyl) r ≅ λ r << λ (Rayleighův rozptyl) Rozptylové indikatrice: Martin Setvák 22. 5. 1996 2045-2345 UTC GOES 8 (East) a GOES 9 (West) dopředný rozptyl zpětný rozptyl Rozptyl elektromagnetického záření oblačností Martin Setvák Rozptyl slunečního záření (VIS, NIR) na oblačných částicích není symetrický (difúzní, „Lambertovský“), převládá rozptyl dopředný – významné zejména při nízkých výškách Slunce nad obzorem a nízkém úhlu snímání družicí !!! „Odrazivost“ oblačnosti (v dané vlnové délce) není pouze funkcí vlastností daného povrchu – v případě oblačnosti jejího mikrofyzikálního složení, ale i funkcí geometrických parametrů nasvícení a snímání! Tzv. "bi-directional reflectance functions" Rozptyl elektromagnetického záření oblačností Martin Setvák Propustnost, odrazivost a emisivita oblačnosti – 11 µm sférické částice !!! T + R + E = 1 (Kirchhoffův zákon, předpoklad termodynamické rovnováhy) Martin Setvák Propustnost, odrazivost a emisivita oblačnosti – 3.7 µm sférické částice !!! T + R + E = 1 (Kirchhoffův zákon, předpoklad termodynamické rovnováhy) Martin Setvák Propustnost, odrazivost a emisivita oblačnosti Pokud je oblačnost netransparentní (propustnost v dané vlnové délce nulová), pak jsou odrazivost a emisivita vzájemně doplňkové veličiny (tj. R + E = 1). Čím menší je rozměr částic (resp. jejich efektivní průměr), tím je v NIR (3.5 – 4.0 µm, platí ale i pro 1.6 µm) jejich odrazivost vyšší a emisivita nižší !!! Pokud je oblačnost částečně transparentní, pak je její propustnost výrazně nižší v IR než v NIR. Martin Setvák Propustnost, odrazivost a emisivita oblačnosti Odlišná průběh absorpce (a tedy i odrazivosti) kapalné a ledové fáze »»» při stejných rozměrech částic jejich odlišná odrazivost Martin Setvák Propustnost, odrazivost a emisivita oblačnosti Vzhledem k typickým malým rozměrům oblačných částic (kapky; řádově jednotky µm) má nízká až střední oblačnost (Cu, St, Sc, As, …) výrazně menší emisivitu v NIR než v IR • na nočních snímcích v NIR (3.5 – 4 µm) chladnější než v IR • na denních snímcích vysoká odrazivost v NIR (~ 1.6 µm a 3.5 – 4 µm) Vysoká oblačnost tvořená zpravidla většími částicemi (krystalky; řádově desítky µm) »»» chování blízké černému tělesu • pro opticky hustou oblačnost malé rozdíly teploty mezi NIR a IR • na denních snímcích má (zpravidla) vysoká oblačnost nízkou odrazivost v NIR Propustnost částečně transparentní oblačnosti (především cirrů) vyšší v NIR než v IR • jejich snazší detekce v IR než v NIR • na nočních snímcích v NIR teplejší než v IR 0 500 1000 1500 2000 2500 Depthbelowcloudtop[m] λ = 0.6 1.6 3.9 λ = 0.6 1.6 3.9 λ = 0.6 1.6 3.9 Cloud drop size: reff = 5 mm reff = 15 mm reff = 30 mm Assumed Cloud Water Content = 0.5 g m-3 • 3.9 µµµµm measures mainly near cloud top • 1.6 µµµµm penetrates into larger cloud depth • 0.6 µµµµm often affected by surface, especially in clouds with large drops or ice particles. How deep can we see into the cloud? Zdroj: Danny Rosenfeld Martin Setvák Základní využití jednotlivých kanálů SEVIRI VIS 0.6/0.8 µm: Detekce oblačnosti a její „trekování“, detekce aerosolů, monitorování vegetace a sněhové pokrývky. NIR 1.6 µm: Odlišení sněhu od oblačnosti, detekce fáze oblačných částic (led/voda) IR 3.9 µm: Detekce nízké oblačnosti a mlh – jak ve dne, tak především v noci. Mikrofyzika oblačnosti ve dne. Detekce požárů. WV 6.2/7.3 µm: Detekce rozložení vodní páry ve střední a horní troposféře. „Trekování“ vysoké oblačnosti a vodní páry. Určování výšky oblačnosti. Dynamika jevů kolem tropopauzy. IR 8.7 µm: Kvantitativní informace o řídké cirrovité oblačnosti; fáze oblačnosti. IR 9.7 µm: Sledování celkového ozónu; struktura a gradienty ozónových útvarů »»» charekter proudění kolem tropopauzy. IR 10.8/12.0 µm: Detekce oblačnosti; teplota horní hranice oblačnosti a zemského povrchu, detekce řídkých cirrů. IR 13.4 µm: Upřesnění výšky oblačnosti, zejména řídkých cirrů. Martin Setvák Základní využití jednotlivých kanálů SEVIRI Rozdíly mezi jednotlivými kanály často velmi malé, okem těžko postřehnutelné »»» nutnost použít matematické operace mezi jednotlivými kanály (zejména rozdíl) nebo tzv. RGB kompozity jednotlivých kanálů či jejich rozdílů, aby se určité charakteristiky staly zjevnými … cíleně navržené RGB kompozity, viz např. http://oiswww.eumetsat.org/IPPS/html/MSG/RGB/index.htm Možným výstupem rovněž různé speciálně navržené „meteorologické produkty“, viz např. http://oiswww.eumetsat.org/IPPS/html/MSG/PRODUCTS/