Satellite geophysics, Fall 2011. E.Kaas og C.C.Tscherning, University of Copenhagen, 2011-10-25 1.

Præsentationer af emnet: "Satellite geophysics, Fall 2011. E.Kaas og C.C.Tscherning, University of Copenhagen, 2011-10-25 1."— Præsentationens transcript:

1 Satellite geophysics, Fall 2011. E.Kaas og C.C.Tscherning, University of Copenhagen, 2011-10-25 1

2 (1) Ørsted,CHAMP, SWARM (2) GRACE, GOCE (3) METEOSAT (4) ERS1/2, ENVISAT, CryoSat2 (5) GPS Satellite Missions E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

3 Teachers: E.Kaas (EK) og C.C.Tscherning (CCT), M.Veicherts, M.-L.Siggård Excerpts from Textbooks: Kaula: Theory of satellite geodesy, 1966.(Dover Reprint). Seeber: Satellite Geodesy, de Gruyter, 2003. Artikler (udleveres). Place Monday 13.15-17 and Wedensday 9.15 – 12.00 and 13:15-15:00, room 061. Teachers, place E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

4 Den studerende vil opnå en grundlæggende forstårlse af satellitbaner og deres betydning for fordelingen af data i tid og rum. Den studerende vil have et overblik over de sensorer af geofysisk betydning, der er placeret på satellitter, deres funktion, udnyttelse og kalibrering. Den studerende skal også kunne redegøre for samspillet mellem de forskellige staellitter. Satellite Geophysics, Kompetancebeskrivelse E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

5 At give de studerende et grundlæggende kendskab til geofysiske satellitter, deres baner og sensorer, samt kalibrering og assimilering af data i globale og regionale modeller. Der lægges vægt på at opnå en forståelse af samspillet mellem de forskellige satelitter og deres observationer. Satellite Geophysics, Purpose/Formål E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

6 Kan beskrive sammenhæng mellem satellitbaner, observations tidspunkt og mængde. Kan forklare kuglefunktionsmodeller for tyngde og magnetfelt og beskrive de satellit sensorer der benyttes. Kan forklare positionsbestemmelse med GPS samt fejlkilders udnyttelse til ionosfære of troposfære modellering. Kan beskrive de satellitter og sensorer der benyttes til atmosfære kortlægning af kemi, cirkulation, temperatur og stråling. Kan forstå og beskrive principper og resultater fra SAR og InSAR. Kan beskrive hvordan altimerti (radar og laser) samt tyngdepotentialet (geoiden) kan benyttes til bestemmelse af de geostrofiske komponent af havcirkulation. Kan give eksempler på hvordan satellitsystemer ”spiller sammen”. Satellite Geophysics, Målbeskrivelse E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

7 13:15 -14:CCT+EK: Introduktion. Gennemgang af tidsplan for forelæsnimger, øvelser og virksomheds/institutions-besøg. Netadgang. Software, der skal bruges. Materiale, lærebøger. Eksamensform. Afløsningsopgave ? 14:15 -15. CCT: Forelæsning. Basalt kendskab til koordinatsystemer samt Jordens bevægelse i et inertialsystem (rotation, polbevægelse). Højdebegrebet. Tyngdefelt, Keplers love. Materiale: Kaula: Theory of Satellite Geodesy, Noter, se http:// cct.gfy.ku.dk/publ_others/ccta2177.pdf Satellite Geophysics, Week 47, Monday 21 E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

8 15:15-16 MV, EK, CCT, MLSA Computer session: GFY’s computere og studerendes egne PC’er (installation af Matlab, GRAVSOFT, GUT, CDO, GMT). Satellite Geophysics, Week 47, Monday, E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

9 10:15-12. CCT. Forelæsninger: Kepler-elementer og baner. Geostationære og variable baner. Sammenhæng mellem baneradius og banehældning. Polære satelitter. Mål: hvorledes hænger banehældning sammen med omløbstid og radius. ”Mærkelige” baner (intro). 13:15-15: CCT+MV. Regneøvelser og computerøvelser: Simple baneeksempler, simpel tyngdefeltsmodel, IERS database, Celestrak/NORAD Satellite Geophysics, Week 47, Wedensday, E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

10 13:15-15: EK Forelæsning: Signaludbredelse, atmosfære, ionosfære. Kap. Seeber: Satellite Geodesy. http:// cct.gfy.ku.dk/publ_others/ccta2172.pdf 15:15-16: MLSA Øvelse: Eksempler på forsinkelser af signaler. Dopplereffekt. Ionosfære Total Electronic Density fra GPS Satellite Geophysics, Week 48, Nov 28, Mandag E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

11 10:15-11. OA (Ole Andersen og CCT). Forelæsning. Oceanerne. Havcirkulation, bølger, havoverfladetemperatur. Salinitet – ENVISAT, TOPEX/POSEIDON, JASON – altimetry 11:15-12. Øvelse: CERSAT. http://www.ifremer.fr/cersat/en/index.htm 13:15-15. Brug af GOCE USER TOOLS (2). Satellite Geophysics, Week 48, Nov 30, Onsdag. E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

12 13:15-14. Forelæsning. CCT. Observation af land og hav-is, ERS, ENVISAT (ASAR), Topex/Poseidon, Jason, CRYOSAT2, IceSAT – laser-altimetri, SAR, GRACE. 14:15-15. Øvelse, MLSA/MV: Udtræk af data fra ESA’s EoLisa system. Dec. 07. Satellite Geophysics, Week 49, Dec. 05, Mandag. E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

13 10:15-11. Forelæsning.EK. Atmosfære – kemi, cirkulation, temperatur, stråling, klima - GPS, ATSR, NOAA-satelitter, EUMETSAT (se også LPP nedenfor). (AMSU, DOBSON måler (O3), OLR (CERES), Albedo målinger, HIRS, ENVISAT (MERIS, MWR, GOMS, MIPAS, SCIAMACHY) MODIS, NOAA (AVHRR) 11:15-12. Øvelse MLSA: EUMETSAT data-analyse. NESDIS. 13:15-14: Forelæsning om atmosfæren fortsættes 14:15-15: Øvelse Satellite Geophysics, Week 49, Dec. 07, Wedensday E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

14 Dec. 12. Mandag 13:15-15. Besøg på DMI. Henrik Vedel fortæller om hvorledes forskellige typer data assimileres i atmosfæriske modeller. Leif Toudal fortæller om metoder til fjernmåling af is. Stig Syndergård GPS (okkultation) til temperaturprofilering. LPP giver foredrag om EUMETSAT og MeteoSat2G målinger. Satellite Geophysics, Week 50 Dec. 12, Monday E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

15 10:15-11. Forelæsning. CCT. Tyngde, fast jord, pladebevægelser – GRACE, GOCE, Starlett. 11:15-12. Forelæsning. NiO: Magnetfelt. Ørsted, CHAMP, SWARM, Øvelse: Brug af data fra GRACE og GOCE. GOCE USER TOOLS (1). 13:15-15. Forelæsning: CCT. Vulkanisme, seismik, landhævning/sænkning (her måske også ændinng af is) – GPS, InSAR, laser. d Satellite Geophysics, Week 50 Dec. 14, Weensday E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

16 13:15-15. CCT og MV Øvelse: Eksempler fra InSAR i ESA’s database, før og efter jordskælv. Satellite Geophysics, Week 51, Monday 19 DEC E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

17 10:15-11: CCT, Forelæsning: Observation af topografi: GPS, SPOT, ASTER, SAR og InSAR systemer, SRTM. http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/ - udtræk af terrain-model. 11:15-12: MLSA og MV, Øvelser: Forberedelse af GPS måling. 12-15: Måling med GPS i marken og processering. Evt. besøg på station der måler GPS baseret vanddamp (tal evt. med Stig Syndergaard), evt. Buddinge station. Satellite Geophysics, Week 51, Wedensday 21 DEC E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

18 13:15-14. Forelæsning. Leif Toudal: Havis 14:15-15. Øvelser: Animation af havisudbredelse Satellite Geophysics, Week 1 (2012), Monday, 2 Jan. E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

19 10:15-11. Forelæsning. H.Skriver: Satellitsystemer, international koordinering: ESA (Living Earth Program), NASA, NOAA, Japan, Kina, Indien. 11:15-12. Forelæsning. AWH: Satellit til dækning af de polare områder (MOLNYA baner). 13:15-15. Øvelse: (Alle) Brainstorm om en ny dansk geofysisk satellit. Satellite Geophysics, Week 1 (2012), Wedensday, 4 Jan. E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

20 13:15-15: Besøg DTU-Space om free-board (Henriette Skourup). Abbas om GPS på isbræer. Louise Sandberg om ismasseændringer ved hj. a. GRACE tyngdemålinger. Satellite Geophysics, Week 2 (2012), Monday 09 Jan. E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

21 . 10:15-12 og 13:15-15. Start forberedelse af afløsningsopgaver. Fordeling af emner inden for Geofysiske fænomener Satellite Geophysics, Week 2 (2012), Wedensday 11 Jan. E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

22 Requirements for obtaining ”12”: the grade is given for an excellent performance, demonstrating af fulfilment of 5 of the teaching goals, with no or few deficiencies. Satellite Geophysics Eksamen E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

23 Written exam Afløsningsopgave Satellite Geodphysics Exam E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

24 Indhold: Beskrivelse af det fænomen, der skal observeres og tolkes Hvilke satellitter kan benyttes Deres baner og omløbstid, hvor lang tid har de fungeret Hvilke instrumenter. Hvordan er de kalibreret. Hvor findes data (EOLiSA ?) Eksempler på data: som tidsrække eller kort Brug af data (fx til klima-forskning) Hvilke andre satellitter spiller sammen med disse. Ialt max. 20 sider. Satellite Geodphysics Krav til afløsningsopgave E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.

25 Positioner af punkter på jord eller i rummet Jordens topografi, herunder ishøjde (variationer) Tidejord og tidevand Tyngde eller magnetfelts variationer i tid og rum. Atmosfære tilstand: vanddamp, temperatur, kemiske komponenter Jordens energi-budget Ionosfære: Elektrontæthed Havet: Overflade højde, temperatur og salinitets variationer, bølgehøjder, is-udbredelse Satellite Geodphysics: hvad vi kan observere E.Kaas og C.C.Tscherning, 2011-10-25.