slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
METEOROLOJİ DERSİ PowerPoint Presentation
Download Presentation
METEOROLOJİ DERSİ

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 45

METEOROLOJİ DERSİ - PowerPoint PPT Presentation


  • 578 Views
  • Uploaded on

METEOROLOJİ DERSİ. METEOROLOJİK RASATLAR VE METEOROLOJİDE UYDUDAN YARARLANMA. Prof.Dr. Belgin ÇAKMAK. METEOROLOJİK RASATLAR VE METEOROLOJİDE UYDUDAN YARARLANMA.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

METEOROLOJİ DERSİ


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

METEOROLOJİ DERSİ

METEOROLOJİK RASATLAR

VE METEOROLOJİDE UYDUDAN YARARLANMA

Prof.Dr. Belgin ÇAKMAK

slide2

METEOROLOJİK RASATLAR VE METEOROLOJİDE UYDUDAN YARARLANMA

Rasat; sıcaklık, basınç, nem, yağış, güneşlenme, rüzgar v.b hava olaylarını meteorolojik aletlerle ölçerek tutulan kayıtlara verilen addır. 3’e ayrılır:

a) Klimatolojik r. b) Sinoptik r. c) Aerolojik r.

a) Klimatolojik rasat: Ülke ve bölgelerin iklim özellik ve durumlarını incelemek, iklim araştırma ve projeleri için veri elde etmek amacıyla yapılan rasatlardır.

Mahalli saate göre 7, 14, 21’de yapılır.

slide3
Türkiye sınırları içerisinde ortalama mahalli saatin belirlenmesi için 45 boylamı esas alınır ve klimatolojik rasatların yapılacağı zamanlar (7.00, 14.00 ve 21.00) meteoroloji istasyonunun boylam derecesine göre hesaplanır.

Klimatolojik rasat istasyonları;

Büyük klimatoloji istasyonları

Küçük klimatoloji istasyonları

Yağış istasyonları , üç grupta incelenir.

slide4
Büyük klimatoloji istasyonlarında yapılan rasatlar;

Hava durumu

Rüzgar

Bulut miktarı

Bulut tipi

Bulut tavanının yüksekliği

Görüş mesafesi

Sıcaklık (ekstrem sıcaklıklar dahil)

Nem

Atmosferik basınç

Yağış ve diğer hidrometeorlar

Kar örtüsü

Güneşlenme

Radyasyon

Toprak sıcaklığı (5,10,20,50,100cm ile gerektiğinde 150cm ve 300cm derinliklerde)

slide5
Küçük klimatoloji istasyonlarında yapılan rasatlar;

Sıcaklık (ekstrem sıcaklıklar dahil)

Nem

Yağış ve diğer hidrometeorlar

Rüzgar

Bulutluluk

Kar örtüsü

Yağış istasyonlarında yapılan rasatlar;

1.Yağış ve diğer hidrometeorlar

2. Kar örtüsü

3. Bulutluluk

4. Rüzgar

slide6

Sinoptik Rasatlar

Uluslar arası saat dikkate alınarak hava tahminleri için yapılan rasatlardır. Yapılan rasat sonuçları hemen sinoptik haritaya işlenerek tahmin yapılır. Sinoptik rasatlar uluslar arası öneme sahip olduğundan, yapılır yapılmaz WMO’ya bağlı ülkelere bildirilir. Klimatolojik rasatlar uzun yıllar değerini korurken sinoptik rasatlar geçicidir. En önemli sinoptik rasat basınçtır. Çünkü hava hareketi buna bağlı oluşur.

Basınç, rüzgar, yağış, sıcaklık rasatları esastır. Güneşlenme, nem, radyasyon, toprak sıcaklıkları, güneşlenme şiddeti, buharlaşma dikkate alınmaz.

Sinoptik rasatlar tüm dünya ülkelerinde GMT’a bağlı olarak aynı anda yapılır. Örneğin GMT 06’da yapılan rasat Türkiye’de 9.00, Hindistan’da 12.00, Amerika’da 23.00 da yapılır. Günde 8 defa rasat yapılır.

slide7

Aerolojik Rasatlar

Atmosferin üst katmanlarında yapılan yüksek atmosfer gözlemleri de denen rasatlardır. Radyo ve balondaki gelişmeler Aerolojik rasatların gelişmesine neden olmuştur.

Aerolojik rasatlarda kullanılan sistemler;

1. Radyosonda sistemi

2. Meteorolojik radarlar

3. Dropwindsonda sistemi

4. Uçak entegre bilgi sistemi

5. Sabit seviye balonları

6. Gemi sondaj sistemi

slide8

Klimatolojik Rasatlarda Mahalli Saatin Belirlenmesi:

Ortalama mahalli saat gerçek mahalli saat (Güneş zamanı saati) olmayıp boylam derecesine göre bir yaklaşımdır.

Rasatlarda mahalli saat kullanılmasının nedeni okumanın güneşin aynı açısından yapılmasını sağlamaktır.

Türkeyi’nin en doğusu ile en batısı arasında 76 dakikalık saat farkı vardır. Meteorolojide mahalli saat 450 boylamına göre bulunur.

Örnek: Ankara için mahalli saate göre 7,14,21 rasatlarının gerçekte yapılması gereken saatleri bulalım.

Ankara’nın boylamı 320 53’ dır.

450 = 440 60’ - 320 53’ = Fark 120 07’

Her bir boylam arası=4’ dır

120 07’x 4 =48 dakika 28 saniye

Ankara için rasat saatleri 7.48, 14.48, 21.48 dir.

Çalışmak için örnekler Sinop 35010’ Van 43025’

slide9

Radar: Radio Detecting and Ranging kelimelerinin kısaltmasıdır.

  • Radarlar ilk kez 1950 li yıllarda meteorolojide kullanılmaya başlanmıştır.1970 li yıllardan itibaren Doppler radar teknolojisine geçilerek radarlardan dijital formda bilgiler alınmaya başlanmıştır. Meteoroloji alanında radarların kullanılmasıyla özellikle şiddetli yağışlar, dolu, tornado, taşkın ve selleri önceden belirleyebilmek mümkün olmuştur. Radarlar aktif bir uzaktan algılama sistemidir. Diğer bir deyişle aktif radyometrik sistemlere sahiptir.
  • Radarın temel fonksiyonları;
  • Hedefi keşfeder
  • Sistemin yerini belirler ve hareketini izler
  • Ölçüm yapar
  • Meteorolojik olayın tipini tanımlar
  • Alınan verileri görüntüler.
slide10

Radar, elektromanyetik dalgalar yayınlayarak hareket eden yada hareketsiz hedefler hakkında çeşitli bilgiler alabilen bir uzaktan algılama sistemidir.

Çalışma prensibi, radardan gönderilen bir elektromanyetik sinyalin hedefe çarparak geri gelmesi esasına dayanır.

Meteoroloji radarları, yağmur zerrecikleri, kar taneleri, dolu gibi hidrometeorlar tarafından yansıtılan sinyalleri ölçerek yağış bilgilerini üretirler.

slide11
Meteorolojik Radarların Kullanım Alanları

Radarlar meteorolojide iki türlü kullanım alanına sahiptir:

Kısa Süreli Tahmin

Uyarı

Kısa Süreli Tahmin : Topluma yönelik 0-4 saatlik kısa vadeli hava tahminidir. Radar operasyon merkezinde gerçel zamanlı olarak toplanan data işlenerek yaratılan ürünler, yine gerçel zamanlı olarak hava tahmin merkezlerinin kullanımına sunulur.

Radarın kaplama alanı birkaç 100 km ile sınırlı ve hava kütlelerinin hareketi genel olarak ortalama 50 km/saat (kış mevsiminde daha hızlı-yaz mevsiminde ise daha yavaştır) olması itibarıyla radar en fazla birkaç saat ilerisinin yağışını görebilir.

Bu nedenle uzun vadeli hava tahminleri için radar uygulamaları sınırlıdır. Ancak civarda çok çabuk şiddetli hava değişimleri olduğu zamanlarda uyarı yayınlamada oldukça faydalıdır. Bu şekilde fırtına uyarısı radar ile izlenerek yapılmaktadır

slide12
Uyarı : Kamuda doğal felaketlere sebep olabilecek şiddetli hava olaylarının yerinin ve şiddetinin tespit edilmesidir.

Bu olaylar:

şiddetli yağışlar ve sonucunda oluşan seller ve taşkınlar

Micrburst-Macroburst

Wind Shear, Türbülans

Kuvvetli fırtınalar, Hortum, Hurricane

Gust Front

slide16
Radar Bandları

Radarlar, aşağıdaki şekilde görülen elektromanyetik spektrumda yer alan radar bandlarını kullanırlar.

slide17
L Bandı: 1-2 GHz frekansında çalışır. 30-15 cm dalga boylu mikrodalga yayınlar (Genellikle 20 cm). Askeri ve sivil amaçlı olarak uçakların algılanmasında kullanılır.

S Bandı: 2-4 GHz frekansında çalışır. Da1ga boyu 15-8 cm. Meteorolojik amaçlı olarak kullanılan S Bandlı radarlar genelde 10 cm dalga boyunda imal edilir ve oldukça pahalıdırlar. Daha büyük çaplı anten gerektirirler. Çok daha uzun menzildeki hava olaylarını ve büyük okyanus kıyılarındaki hava olaylarını görmek için kullanılır. Bu radarlar rüzgar bilgilerini vermekte daha zayıftırlar.

slide18
C Bandı: 4-8 GHz frekansında çalışır (Elmadağ radarı merkez frekansı 5625 MHz (±25) dir). Dalga boyu 8-4 cm. Meteorolojik radarlar genelde bu dalga boyunu kullanır. Bu radarlarla hem rüzgar bilgileri hem de yağış bilgilerini elde etmek mümkündür. (Elmadağ radarı dalga boyu 5.3 cm dir).

X Bandı:8-12 GHz frekansında çalışır. Dalga boyu 4-2,5 cm dir.

K Bandı:18-27 GHz frekansında çalışır. Dalga boyu 1,7-1,2 cm dir.

slide19
Dual Polarizasyonlu Radarlar

Radarlar genelde tek polarizasyonda (genellikle horizontal) mikrodalga gönderir ve alır. Klasik radarlar yatay polarizasyonludur.

Elektromanyetik dalganın gönderilmesi işi sürekli olarak hem yatayda ve hem düşeyde (vertical) yapılıyorsa buna Dual Polarizasyon denir.

Radar dual polarizasyon modunda çalıştırıldığında, hedefin birbiri ardısıra hem yatay hem de dikey kesitinin taranmasıyla hedefin şekli hakkında ek bilgi alınır. Bu özellikle dolu yağışının tespitinde önemlidir.

slide21
Çok Parametreli Radarlar ve Dual Polarizasyon

Çok parametreli radarlar hem yatay hem düşey polarize olmuş elektromagnetik dalga yayabilen (dual polarize) veya birden fazla frekansta elektromagnetik dalga yayabilen radarlardır.

Dünyada bu radarlardan pek az sayıda mevcuttur ve bunların çoğu Avrupa’da bulunmaktadır.

Dual polarize radarlardan biri de ülkemizde bulunan Elmadağ radarıdır.

Dual polarizasyon henüz yeni bir teknoloji olduğu için, bu radarların hemen hepsi yalnızca araştırma amacıyla çalıştırılmaktadır. Çok frekanslı radarlardan hem S hem X bandında olup dolu tespiti amacıyla çalışanlar ise Doğu Avrupa da kullanılmaktadır.

slide23
Uydu Nedir?

Uydular hava olaylarını küresel olarak inceleme olanağı sağlar ve dünya çevresindeki yörüngelerinde hareket ederken, sensörleri (radyometre) tarafından kaydedilen verileri belirli aralıklarla yer istasyonlarına gönderirler.

Meteorolojik uydular, hava tahminlerinin yapılmasının yanısıra, fırtına, sel gibi doğal afetlerin önceden haber verilmesinde, atmosfer içeriğinin, hava kirliliğinin ve ozon katmanı kalınlığının belirlenmesinde, kar ve buz kalınlıkları ile bunlardan yüzey akışa geçecek akarsu debileri ve sedimantasyonun tahmin edilmesinde ve agrometeorolojik çalışmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

slide24
Uyduların en önemli özelliklerinden birisi de, yer gözlem istasyonlarının kurulamadığı ve böylece verilerin toplanamadığı okyanus, çöl, dağlık alanlar, kutup bölgeleri vs. gibi çok geniş alanlardan meteorolojik bilgilerin elde edilmesidir.

Tüm uyduların uzaktan algılama sistemleri cisimler tarafından yansıtılan ve cisimlerin vücut sıcaklığına bağlı olarak yaydıkları elektromagnetik radyasyonun, uzaya yerleştirilen platformlar (uydu) üzerinde bulunan radyometreler tarafından ölçülmesi (pasif algılama) ve radar (aktif algılama) sistemlerine dayanır.

slide25
TIROS-1 uydusunun 1960’da uzaya atılmasından bugüne kadar yaklaşık 30 kadar meteorolojik uydu yörüngeye yerleştirilmiştir.

Bugün dünyada 4 ana meteorolojik uydu sistemi yer almaktadır. İkisi ABD Meteoroloji Merkezi’nin bir üst kuruluşu olan NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) tarafından işletilmektedir. Bu seri içindeki birinci grup uydular TIROS serisidir ve NOAA ile de anılmaktadır.Bu seri içindeki ikinci grup uydular GOES serisi olup ekvator üzerinde sabit bir yere sahip uydulardır (Coğrafik olarak sabit=geostationary).

Meteorolojik uydu sistemlerinden üçüncüsü NIMBUS serisi uydulardır, kutup yörüngeli uydulardır. Sistemin son serisi DMSP (ABD Hava Kuvvetleri Savunma Meteorolojik Uydu programı) NOAA serisine benzer özellik göstermektedir.

slide26
NOAA Uyduları:

Kutup yörüngeli ve güneşe senkronize olup yeryüzünden 1450 km yükseklikte bir yörüngeye sahiptirler. Aynı yörünge üzerinde günde iki kez geçerler. Özellikle kar kalınlıkları ve bu kardan yüzey akışa geçecek miktarı belirleme çalışmalarında kullanılır.

GOES Uyduları:

SMS/GOES programı NOAA ve NASA işbirliği ile oluşturulmuş bir üründür. Güneşe senkronize (SMS) yada coğrafik olarak sabit uydular dünya üzerinde yaklaşık 70o boylam aralıkları ile yerleştirilmiş olup dünya küresel meteorolojik uydu sisteminin bir bölümünü oluştururlar. Yeryüzünden 36000 km yükseklikte yörüngeye yerleştirilmiş ve ekvatorun dönüş hızına senkronize olarak hareket eden 3 uydu ile program sürdürülmektedir.

GOES saatte iki görüntü algılamaktadır.

slide27
Nimbüs Uyduları;

NASA tarafından Nimbüs uydu programı sağlanmaktadır.

Nimbüs serisinin son uydusu 24 ekim 1978 de yörüngeye yerleştirilen Nimbüs-7 uydusudur. Bu uydu ile su kalitesi değişimi gözlenmekte, kıyı bölgelerdeki sıcaklık, klorofil ve sediment miktarı ve dağılımları incelenmekte, atmosferdeki düşey sıcaklık profilleri ve dağılımlarının gözlenmektedir.

Savunma Meteorolojik Uydu programı; ABD Hava Kuvvetlerinin işlettiği bir uydu programıdır.Gece ve gündüz dünyayı kapsayan algılama gücüne sahiptir. Gece süresince kentsel bölgeleri, petrol ve gaz alanları ile orman yangınlarını, volkanları gözlemek mümkündür.

slide28
Ülkemizdeki Durum;

Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü ikincil veri kullanım sistemi (SDUS) ile meteorolojik uydulardan analog veri almaktadır. Elde edilen veri bilgisayarlarda değerlendirilmekte ve görsel yorumlama ile hava tahminlerinde ve dünya atmosferine ilişkin değişimlerin incelenmesinde kullanılmaktadır.

Yakın bir gelecekte Birincil veri kullanım sisteminin (PDUS) faaliyete girmesiyle Meteoroloji teşkilatı meteorolojik uydulardan doğrudan sayısal veri sağlama imkanına sahip olacak ve meteorolojik veriler daha objektif ve daha hassas işlenebilecektir.

slide29
Meterolojik amaçlı uydular (METEOSAT, GOES,GMS, NOAA vs.) pasif algılama yöntemlerini kullanırken, ERS-1 gibi uydular aktif algılama yöntemlerini kullanmaktadır.

Meteorolojik uydular yörüngelerine göre temel olarak iki kısma ayrılırlar:

Geostationary (Sabit Yörüngeli ) Uydular

Polar (Kutupsal Yörüngeli) Uydular

slide31
Meteorolojik ekipmanla donatılarak uzaya fırlatılan ilk uydu Vanguard-2 olup, 17 Şubat 1959’da uzaya fırlatılmıştır. US Ordu Araştırma Sinyal Laboratuvarı tarafından geliştirilen Vanguard-2 bugünkü görüntüleme radyometrelerine çok benzer olan lenslerinin arkasında bir çift fotosele sahipti ve uydunun yörüngesinde dönmesi sırasında dünya görüntüsünü tarayarak visible kanaldan vereceği varsayıldı. Ne yazık ki, uydu kendi ekseninde salınarak dataların kullanışsız hale gelmesine neden olan çapraşık ekran çizgileri oluşturdu.

Uydu meteorolojisine bütünüyle adanan ilk uydu 1 Nisan 1960’da fırlatılmıştır. 22. Defa başarılı bir şekilde fırlatılan uydu olan TIROS-1 (Televizyon ve İnfrared Gözlemsel Uydusu), şapka kutusu şeklinde yaklaşık 57 cm yüksekliğe ve 107 cm çapına sahipti.Kütlesi 120 kg idi.

a a daki ekil bu y llarda uzaya f rlat lan meteorolojik ama l uydular n krokilerini g stermektedir
Aşağıdaki şekil, bu yıllarda uzaya fırlatılan meteorolojik amaçlı uyduların krokilerini göstermektedir.
slide33
Uydu Kullanım Amacı ve Alanları

Uydu ve radar görüntüleri operasyonel analistler ve hava tahminciler için çok değerli bilgi kaynağıdır. Bunlar; Analiz aleti olarak, özellikle verilerin az olduğu alanlarda,

Bulutun, yağışın ve yıldırım ya da sel taşkını gibi ilgili doğa olaylarında kısa vadeli hava tahmininde (özellikle 6-12 saatlik) direkt yardımcı olarak,

Önceki şartları belirlemeye yardımcı olan NWP (nümerik hava tahmin modelleri) girdileri sağlamak açısından,

Hava tahmininin ilk basamağında NWP model performansı hakkında bilgi edinmekte kullanılmaktadır.

Görüntüler aynı zamanda bu işlemde çalışan kişilere, atmosferik yapı hakkında bazı önemli ipuçları ile kavramsal modelleri kullanmasıyla bu muhtemel yapının sonraki gelişimi hakkında bilgi vermektedir.

slide34
İşleyen dinamik ve fiziksel proseslerin çok değerli indikatörü olarak da tahmincilere hizmet etmektedir. Böylece operasyonel tahmincilere bu ipuçlarını tanıma ve yorumlamada yardım etmektir. Uydular hava olaylarını küresel olarak inceleme olanağı sağlar ve dünya çevresindeki yörüngelerinde hareket ederken, sensörleri (radyometre) tarafından kaydettikleri verileri belirli aralıklarla yer istasyonlarına gönderirler. Uyduların en önemli özelliklerinden birisi de, yer gözlem istasyonlarının kurulamadığı ve böylece verilerin toplanamadığı okyanus, çöl, dağlık alanlar, kutup bölgeleri vs. gibi çok geniş alanlardan meteorolojik bilgilerin elde edilmesidir.

Atmosferin dinamik ve fiziksel yapısı ve evrimi hakkında bilgi edinmek açısından fayda sağlarlar

slide35
Uydu görüntüleri sinoptik ölçekli analizlere iki yolla hizmet etmektedir:

Özellikle diğer gözlemsel verilerin eksik olduğu geniş bir alana yayılmış bulut modellerinin anlamlı görüntüsünü sağlarlar. Daha geniş ölçekli atmosferik sistemlere iştirak eden organize olmuş bulut bantları, lokal kısa periyotlu hava tahmini için ihtiyaç duyulan daha iyi bulut dağılımının ayırt edilişi gibi kolaylıkla ayırt edilebilirler.

Bulutun dağılımı, şekli, elementleri ve bulut bantlarının görünüm ve şekilleri gibi ilişkilerden analiz özelliklerinin çıkarılmasına yardım eder.

slide37
Ayrıca uydu görüntüleri yüzey ve yukarı seviye analizleri içerisinde bulut modellerinin yorumuna ilişkin rehberlik etmektedir.

Uydu görüntüleri, bulutların yanısıra beraberinde bulunan çok çeşitli meteorolojik parametrelerin büyüklüğü ya da mevcudiyetinin indirekt kanıtını sağlarlar. Örnek olarak yüzey rüzgar hızları ve yönü, türbülans, atmosferik stabilite, yağışın mevcudiyeti ya da yoğunluğu, ve squall hatları veya orajlar gibi iştirak ettiği doğa olaylarını kapsamaktadır.

slide38
Sabit Yörüngeli (Geostationary) Uydular

Sabit yörüngeli uydular, ekvator üzerinde 36000 km yükseklikteki bir yörüngede bulunup, dünyanın dönüş hızıyla aynı hıza sahip olduğundan dünyayla göreceli olarak aynı konumda kalmaktadırlar. Şu anda mevcut olan beş sabit yörüngeli uydu bulunmakta olup, bunlar Türkiye’nin de üyesi olduğu 17 Avrupa ülkesinin oluşturduğu EUMETSAT’ın METEOSAT, ABD’nin GOES-E ve GOES-W, Japonya’nın GMS, Hindistan’ın INSAT ve Rusya’nın GOMS uydularıdır. Her bir sabit yörüngeli uydu bulunduğu yerde dünyanın görüntüsünü yaklaşık olarak 4-5 km çözünürlükte ve Kuzey-Güney yarıkürelerinde 65 enlem dereceleri arasında alma olanağına sahiptir. Sabit yörüngeli uydular dünyanın görüntüsünü her yarım saatte bir alırlar. Elde edilen görüntüler ya gri ölçekli veya bilgisayar tarafından sahte olarak renklendirilmiştir. Sabit yörüngeli meteosat uydusu her yarım saatte bir almış olduğu görüntüleri üç değişik kanaldan (WV, IR ve VIS) dünyaya göndermektedir. Sabit yörüngeli uydular daha çok meteoroloji uygulamalarına yönelik olmasına rağmen, kutupsal yörüngeli uydular, atmosfer fiziği çevre, tarım, çok kısa vadeli hava tahmini, hava-deniz etkileşimi ve meteorolojik amaçlı olarak kullanılmaktadır.

slide39
Meteorolojik uydular ile uzaktan algılama amacıyla kullanılan LANDSAT,SPOT,ERS ve telekomünikasyon amaçlı uyduların karıştırılmaması gerekir. Her uydunun amaca bağlı olarak tasarımı ve yapımı farklıdır. Örneğin Meteosat uydularında çözünürlük 5 km (IR sensörleri için) iken, LANDSAT uydularının çözünürlüğü 30 m’ye kadar düşmektedir. Ayrıca her uydu üzerindeki sensör çeşidi ve yapısı da farklıdır. METEOSAT ile kutupsal yörüngeli uydu olan NOAA serisi uydular ile karaları algılamakta kullanılan LANDSAT ve SPOT uydularının pasif sensör kullanmalarına karşın, ERS aktif sensörler kullanmaktadır.Pasif sensörler, uydu üzerindeki teleskopların içine yerleştirilen ve dünya üzerinde gördüğü alandaki cismin yaydığı radyasyonu ölçen sensörlerdir. Aktif sensörler ise uydu üzerine yerleştirilen ve RADAR prensibine dayanarak çalışan sensörlerdir.
slide41
Kutupsal Yörüngeli Uydular

Sabit yörüngeli uyduların, uzayda sabit bir konumdan dünya diskinin sürekli görüntüsünü sağlamalarına rağmen, kutupsal yörüngeli uydulardaki enstrümanlar, daha az küresel kaplama sağlamalarına rağmen, çok daha düşük yüksekliklerden atmosferik sıcaklık ve nem profilleri hakkında daha kesin ve detaylı bilgiler sağlarlar.

Dünyanın belirli kısımlarındaki özellikle de Pasifik Okyanusu ve Güney yarıküredeki kıtalardan yeterli veri alınamaması nümerik hava tahmini ve iklim gözlemlerinde kutupsal yörüngeli uydu datalarının öneminin artmasına neden olmuştur.

slide42
Kutupsal yörüngeli uydular, yaklaşık olarak 860 km yükseklikte bir yörüngede olup, güneşe göreceli olarak sabit bir pozisyonda bulunmaktadırlar ve sürekli olarak ekvator üzerinden yerel saatle aynı saatte geçmektedirler. Kutupsal yörüngeli uydular, ikiz olarak fırlatılırlar, bir uydu kuzeyden güneye tarama yaparken, diğer uydu güneyden kuzeye tarama yapar ve bir defada yaklaşık 2600 km lik alanı kaplarlar. Dünya üzerindeki bir dönüşlerini 1 saat 42 dakikada tamamlamakta ve dünya üzerindeki herhangi bir noktadan tam 12 saatte bir geçmektedirler. Dolayısı ile mevcut iki uydu ile dünya üzerindeki herhangi bir noktanın 6 saatlik aralıklarla günde dört adet görüntüsünü almaktadırlar.

Operasyonel kutupsal yörüngeli uyduların işletimini yakın zamana kadar iki ülke elinde tutmaktaydı: Sovyetler Birliği ve Amerika Birleşik Devletleri. Sovyet uyduları “Meteor” uyduları olarak bilinirler. ABD’nin kutupsal yörüngeli uyduları ise NOAA serisi uydulardır. Günümüzde Çin Hükümetinin uzaya fırlatmış olduğu FengYung-1C ve D uyduları da mevcut olup şu an planlama aşamasında olan ve ileride EUMETSAT’ın fırlatmayı planladığı (METOP) uyduları da bu bölümde yer alacaktır

slide44
EUMETSAT, ABD ile birlikte çalışarak morning orbit (yerel saatli) kaplamayı, ABD ise afternoon (öğleden sonra) kaplamasını sağlayacaktır. Bu çalışmaların ESA ile işbirliği içinde geliştirilen ve 2005 yılında fırlatılacak olan METOP uyduları üzerinde olması planlanmaktadır. Bu seri uyduların ilki olacak olan Metop-1, 21. yüzyılın ikinci on yılına kadar servis sağlamaya devam edecektir.
slide45
Meteorolojik uydular ile uzaktan algılam amacıyla kullanılan LANDSAT,SPOT,ERS ve telekomünikasyon amaçlı uyduların karıştırılmaması gerekir. Her uydunun amaca bağlı olarak tasarımı ve yapımı farklıdır. Örneğin Meteosat uydularında çözünürlük 5 km (IR sensörleri için) iken, LANDSAT uydularının çözünürlüğü 30 m’ye kadar düşmektedir. Ayrıca her uydu üzerindeki sensör çeşidi ve yapısı da farklıdır. METEOSAT ile kutupsal yörüngeli uydu olan NOAA serisi uydular ile karaları algılamakta kullanılan LANDSAT ve SPOT uydularının pasif sensör kullanmalarına karşın, ERS aktif sensörler kullanmaktadır.Pasif sensörler, uydu üzerindeki teleskopların içine yerleştirilen ve dünya üzerinde gördüğü alandaki cismin yaydığı radyasyonu ölçen sensörlerdir. Aktif sensörler ise uydu üzerine yerleştirilen ve RADAR prensibine dayanarak çalışan sensörlerdir.