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Heutzutage ist das Satellitenbild selbstverständlich. Sturmwarnungen können Tage vor dem Ereignis erstellt werden. Es ist kaum vorstellbar, das man vor wenigen Jahrzehnten froh war, das Wetter für die nächsten Tage vorherzusagen und mache Wirbelstürme in den Tropen erst entdeckt wurden, als sie sich der Küste nährten. Satelliten sind künstliche Himmelskörper, die für die Forschung und auch in der Telekommunikation eingesetzt werden. Wettersatelliten sind speziell dafür entwickelt der Meteorologie zu helfen. Der erste Wettersatellit wurde 1960 von den Amerikanern eingesetzt, da man die Erdatmosphäre großräumig beobachten und erforschen wollte.
Heutzutage dienen sie vor allem der Kurzfristprognose (Prognose für die nächsten Stunden) und der Gewinnung von Daten von Orten, von denen sonst keine Messwerte vorliegen. Es gibt 2 Typen von Wettersatelliten die momentan eingesetzt werden: geostationäre Satelliten polarumlaufende Satelliten Wettersatelliten messen die Strahlungsintensität von verschiedenen Wellenlängen. Die gemessene Strahlung wird dann zu einem Bild umgerechnet. Es entstehen meistens 3 Bilder: Infrarot (IR) Sichtbares Licht (VIS für "visible") Wasserdampf (WV für "water vapour") Geostationäre Satelliten Geostationäre Satelliten sind Satelliten, die immer am selben Punkt über der Erdoberfläche liegen. Die Physik lässt dies mit geringem energetischem Aufwand nur am Äquator zu. Solche Satelliten haben die gleiche Winkelgeschwindigkeit um die Erdachse wie die Erde.
Damit ist ihre Flughöhe gegeben (Zentrifugalkraft (abhängig von der Drehgeschwindigkeit) und die Erdanziehung (abhängig vom Gewicht) müssen sich gegenseitig aufheben) und beträgt für den METEOSAT 6 beispielsweise rund 35 800 km. Das System der Wettersatelliten ist so aufgebaut, dass um den Äquator jeder Punkt von mindestens einem Satelliten gesehen werden kann. Darum sind immer mindestens 5 geostationäre Wettersatelliten im Einsatz. Der europäische METEOSAT für Afrika, Ostatlantik, Naher Osten und Europa. Position: 0° Ost/West Der amerikanische GOES Ost für den Westatlantik, Nord- und Südamerika. Position: 75° West Der amerikanische GOES West für den Ostpazifik und das wesentliche Nordamerika.
Position: 112,5° West Der japanische GMS für den Westpazifik, Ostasien und Australien. Position: 140° Ost Der indische INSAT für den indischen Ozean, Asien, Ostafrika und die arabische Halbinsel. Position: 74° Ost Die geostationären Satelliten messen normalerweise in 3 Kanälen: Infrarot (IR). Wellenlänge: 10,5 - 12,5 µm Sichtbares Licht (VIS für "visible"). Wellenlänge: 0,4 - 1,1 µm Wasserdampf (WV für "water vapour"). Wellenlänge: 5,7 - 7,1 µm Der grosse Vorteil der geostationären Satelliten ist die hohe zeitliche Auflösung: Jede halbe Stunde wird ein neues Bild geliefert.
Damit kann man ganze Filme zusammensetzten und so die Wetterentwicklung verfolgen. Das ist auch möglich, aus der Bewegung der Wolken von einem Bild zum nächsten das Windfeld zu errechnen. Nachteilig wirkt sich aus, dass der Satellit von seiner Position über dem Äquator nur sehr flach auf die Regionen in Polnähe sieht und daher die räumliche Auflösung für diese Gebiete sehr schlecht ist. Polarumlaufende Satelliten Polarumlaufende Satelliten bewegen sich auf ihrer Umlaufbahn um die Erde so, dass sie über die beiden Pole fliegen. Die Erde dreht sich unter ihnen weg. Eine solche Umlaufbahn hat ein wesentlichen Vorteil: Die Fluggeschwindigkeit ist im Gegensatz zu den geostationären Satelliten nicht durch die Drehgeschwindigkeit der Erde gegeben.
Dies bedeutet, dass diese Satelliten auch "tief" fliegen können und die Bilder darum in höheren räumlicher Auflösung vorliegen. Die zeitliche Auflösung ist dagegen eingeschränkt. Für den Wetterdienst sind verschiedene Satellitenserien im Einsatz. Die bekanntesten sind die amerikanischen NOAA- Satelliten. Sie fliegen in 815km bis 830km Höhe einmal in 101 Minuten um die Erde. Russland betreibt mit METEOR auch polarumlaufende Satelliten.
Diese fliegen mit 110 Minuten einmal um die Erde. Ihre Flughöhe beträgt 1200km. NOAA - Satelliten messen üblicherweise in fünf Kanälen: Kanal 1: Sichtbares Licht. Wellenlänge: 0,6 µm Kanal 2: Sichtbares Licht. Wellenlänge: 0,9 µm Kanal 3: Nahes Infrarot. Wellenlänge: 3,7 µm Kanal 4: Infrarot.
Wellenlänge: 10,8 µm Kanal 5: Infrarot. Wellenlänge: 12,0 µm Der Messbereich wird aber ständig ausgeweitet und die Messungen werden durch neue Entwicklungen verbessert. Infrarotbilder (IR) Die Daten für die Infrarotbilder (IR) sind Strahlungsdaten aus dem Bereich mit den Wellenlängen zwischen 10,5 und 12,5 µm. Der Satellit misst die Strahlungsintensivität in diesem Bereich. Es ist das Frequenzband, in dem Wasserdampf Strahlung emittiert. Man misst damit die Strahlung, die die Wolkenoberfläche verlässt (oder die Erdoberfläche, wo keine Wolken vorhanden sind).
Kalte Gebiete erscheinen hell, warme dunkel im IR-Bild. Man kann diese Strahlungsdaten in Temperaturen umrechnen: Je stärker die Strahlung, desto wärmer die Wolkenfläche. Diese Temperatur sagt wiederum etwas über die Höhe der Wolkenoberfläche aus: Je höher die Wolkenoberfläche desto kälter ist sie. Und es gibt sogar Faustregeln zum Niederschlag: Unterhalb von Wolkenflächen mit Temperaturen kleiner als -32°C fällt Niederschlag. Graue Wolken im IR-Bild sind tiefe Wolken, weiße Wolken sind hohe Wolken. Schwarze Landoberflächen sind heiß, graues Land ist kühl.
Satellitenbild im sichtbaren Bereich Für das so genannte "Visible-Bild" misst der Satellit Strahlung im Frequenzbereich, in dem Wasserdampf das einfallende Sonnenlicht reflektiert (0,4 - 1,1 µm). Dem entsprechend gibt es nur am Tag Visible-Bilder. Die Strahlung wir in einen Farbwert umgerechnet. Starke Reflexionen (hohe Albedo) wird mit Weiss dargestellt. Normalerweise erscheinen Landflächen heller als das Meer aber dunkler als Wolken. Helle Wolken im Visible-Bild haben eine hohe Albedo, weil sie dick sind, einen grossen Wasser-(Eis-)Anteil haben und eine kleine mittlere Tröpfchengrösse aufweisen.
Graue Wolken (tiefe Albedo) haben eine geringe Dicke, einen kleinen Wasser-(Eis-)Gehalt und weisen eine grosse mittlere Wolkentröpfchengrösse auf. Wasserdampf-Satellitenbild Für das Wasserdampf-Satelittenbild misst der Satellit die Strahlung im Bereich mit Wellenlängen zwischen 5,7 - 7,1 µm- In diesem Bereich ist der Wasserdampf bei der Absorption das dominierende atmosphärische Gas. Je weniger Strahlung des Satelliten erreicht, desto mehr Wasserdampf ist vorhanden. Das Wasserdampfbild eignet sich vor allem für die Analyse der Strömung in der mittleren Troposphäre zwischen 300 bis 600 hPa. Der Unterschied zwischen den einzelnen Bildern und Bildern der anderen Kanäle eines Satelliten wird in der Fallstudie deutlich. Satellitenbilder: Ein Fallbeispiel Meteosat-Bilder Die Satellitenbilder vom 1.
Juli 1998 um die Mittagszeit zeigen ein Tiefdruckgebiet westlich der Biscaya (A) mit einer nach Südwest auslaufenden Kaltfront (C). Bereits an der spanischen Küste verlieren sich die Wolken im IR-Bild. Auf dem VIS-Bild hingegen sind auch über dem Atlantik noch Wolken zu sehen. Es handelt sich dabei um tiefliegende warme Wolken (kaum sichtbar im IR-Bild, da die tiefen Wolken etwa dieselbe Temperatur haben wir die Meeresoberfläche). Entlang einer Kaltfront steigt die Luft auf, der Wasserdampf kondensiert dabei, bildet Wolken. Je näher die steigende Luft dem Kern (A) des Tiefs kommt, desto höher liegen sie, desto kälter ist sie und desto weißer erscheint die Wolke.
Unmittelbar vor der Kaltfront liegt über der spanischen Küste das Wolkenband der Warmfront (B). Im Vorfeld des Tiefs haben sich über Spanien und der Pyrenäen hochreichende Quellwolken gebildet (D). Sie zeigen im Satellitenbild das typische flockige Aussehen und sind sowohl im IR-, also auch im VIS- und im VW-Bild deutlich zu sehen. Interessant ist, dass um die Türme herum gemäss VW-Bild trockene Luft liegt. Hinter der Kaltfront sinkt trockene Luft aus grosser Höhe (oft aus Gebieten um die Tropopause) ab. Dies ist im IR- und VIS-Bild in der wolkenfreien Zone I zu sehen.
Auch das WV-Bild zeigt eine tiefschwarze Zone, also wasserdampfarme Luft. Die Tendenz zur Auflösung der Wolken ist bereits bei H zu sehen, wo kühle Luft von Norden Richtung I vorstösst und als sich eine auflösende Cumuli (Flocken im VIS unmittelbar vor I) zu erkennen ist. Diese Luft (H) ist im Einflussbereich eines Hochs, in dem naturgemäss Absinkbewegung herrscht. Weiter östlich bei G liegt eine weitere Kaltfront. Sie gehört zu einem älteren Tief (F), das sich bereits wieder auffüllt. Der Altersunterschied der beiden Tiefs zeigt sich da das Tief vor Spanien zu Beginn noch im Wellenstadium ist (die Wolken über Biscaya zeigen eine Wellenform) und sich das Tief über Dänemark bereits einrollt.
Bei K sind hohe Wolken zu sehen. Es handelt sich um Wolken, die sich wegen Konvergenz in der Höhe bilden. Hier fliesst offenbar Luft zusammen. Die teilweise recht hohe Geschwindigkeit, mit der sich diese Wolken bewegen, deutet an, dass hier der Jetstream weht. Die Jetstream-Achse liegt dabei nördlich der Bevölkerung, typisch ist die doch recht scharfe Grenze zum wolkenfreien Bereich im Norden. Jetbewölkung bildet sich immer auf der rechten Seite des Jets, die stärksten Winde wehen an der scharfen Grenze der Wolken.
Warum immer zumindest IR- und VIS-Bild betrachtet werden sollten, ist bei E sichtbar: Im IR-Bild sind keine Wolken über der Ostsee sichtbar, wohl aber im VIS-Bild. Es handelt sich dabei um Nebel. Diese Wolken haben ungefähr dieselbe Temperatur wie die Erdoberfläche, unterscheiden sich also in ihrer Abstrahlung nicht von dieser. Darum sind sie im IR-Bild auch nicht sichtbar. Das VIS-Bild zeigt die Reflexion des Wasserdampfes. Darum ist der Nebel unabhängig von seiner Temperatur sichtbar.
Allerdings sind diese Bilder nur tagsüber erhältlich. In der Nacht stehen nur die IR- und WV-Bilder zur Verfügung. Wenn die sinne morgens und abends schräg auf die Wolkenoberfläche scheint, wird die dreidimensionale Struktur der Wolken vor allem in VIS-Bildern sehr schön deutlich. Um solche Strukturen auch tagsüber genauer untersuchen zu können, ist ein blick auf Bilder der NOAA-Satelliten nötig. NOAA-Satelliten bieten eine höhere Auflösung. Selbst die Seen des Schweizer Mittellandes und einzelne Alpentäler sind deutlich zu sehen.
Im IR-Bild lässt sich der Schnee der Alpen kaum von den Wolken unterschieden, da Wolken und Schnee in etwa dieselbe Temperatur haben und darum etwa die gleiche Strahlung abgeben. Das VIS-Bild hilft in diesem Fall weiter: Der Schnee ist hier nicht sichtbar (Eis reflektiert kaum in diesem Frequenzband), wohl aber die Wolken. Über der Poebene liegt Nebel, der hier offensichtlich kälter ist als die Umgebung und deshalb auch im IR-Bild sichtbar wird. Das eher dunkle Grau sagt aber doch aus, dass es sich um eher warme tiefe Wolken handeln muss. Das VIS-Bild macht dann klar, dass hier eine recht dichte Wolkendecke liegt. Ebenfalls über der Poebene sind im IR-Bild Kondensstreifen von Flugzeugen sichtbar.
Sie sind so dünn, dass sie im VIS-Bild nicht auszumachen sind. Rufen wir uns noch einmal die allgemeine Lage in Erinnerung: Von Westen her nährt sich eine Störungszone. Betrachtet man ein IR- und ein VIS-Bild vom gleichen Zeitpunkt hintereinander, stellt man fest, dass die Wolken im IR in diesem Fall etwas nach Osten verschoben sind. Es sind also in der Höhe Schleierwolken vorhanden, die dem geübten Wetterbeobachter am Boden die Wetterverschlechterung anzeigen. Am deutlichsten sind solche Schleierwolken vorhanden, die dem Golfe du Lion zusehen. Das IR-Bild zeigt sie an, das VIS-Bild nur schwach.
Etwas westlich davon über den Pyrenäen zeigen sich die mächtigen Gewittertürme, die wir schon im Meteosatbild gesehen haben. Auch hier sind die hohen Schleierwolken deutlich zu sehen. Es sind Ambosse der Gewitterstürme, die entsprechend der Westströmung dem eigentlichen Niederschlagsgebiet vorauseilen. Auch zum Niederschlag lässt sich etwas sagen. Es gilt nämlich die Faustregel, dass unterhalb von dicken Wolken mit einer Oberflächentemperatur, die unter -32°C liegt, Niederschlag fällt. Um solche Wolken besser zu sehen wird oft ein so genanntes "enhancement" durchgeführt: Gewisse Grautöne werden durch eine andere Farbe ersetzt, damit diese Bereiche vom Auge besser unterschieden werden können.
Für unser Beispiel ist dies für alle Grautöne geschehen, die eine Temperatur unterhalb -32°C repräsentieren. (IRe) Strahlung Strahlung ist Energietransport mit Hilfe elektromagnetischer Wellen. So transportierte Energie braucht keinen materiellen Träger und kann darum den luftleeren Raum durchdringen. Sie kann so von einem Himmelskörper zum anderen transportiert werden. Die Strahlung kann physikalisch beschrieben werden durch Wellenlänge (λ) und Frequenz (ν). Die Formel, die diese beiden Grössen verknüpft lautet: Λ=c ν wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist.
Man teilt das Strahlungsspektrum nach Wellenlänge (siehe Grafik) bzw. nach Frequenz ein. Es ist nun glücklicherweise so, dass die grösste Energiemenge, die die Erde von der Sonne erhält, kurzweilige Strahlungsenergie ist. Jene Energie aber, die die Erde und die Atmosphäre abstrahlen liegt im langwelligen Bereich. Diese Tatsache macht man sich zunutze wenn man die Strahlungsbilianz der Erde aufstellt. Wellenlänge und Frequenz Als Wellenlänge bezeichnet man den Abstand zwischen jeweils zwei Wellenbergen.
Diese Länge kann in Metern, Nanometern, Mirkometern oder auch wie in der Grafik auch in Ångström (Å) angeben werden. Als Stellvertreter für "Wellenlänge" wir oft λ verwendet. Der Kehrwert 1/ λ wird als "Frequenz" (oft ν) bezeichnet. Die Frequenz gibt an, wie viel Wellenberge einer sich fortbewegenden Welle pro Sekunde an einen festen Ort durchgehen. Die verwendete Einheit ist "pro Sekunde" (s^-1). Wellenlänge und Frequenz haben einen Zusammenhang: Λ=c ν Dabei ist c die Lichtgeschwindigkeit, also jene Geschwindigkeit, mit der sich Licht im Vakuum fortbewegt.
(=2,998 * 10^8 m/s) Strahlung wird beschrieben durch ihre Wellenlänge bzw. durch ihre Frequenz. Und auch Schall ist nichts anderes als eine Welle. Umlaufbahnen und Konzepte USA Erst 1947 begann man nach Versuchen auf den ATS Satelliten auch geostationäre Satelliten einzusetzen. Gegenüber den erdnahen Trabanten war die Auflösung geringer und man brauchte eine stärkere Trägerrakete, doch ein Satellit konnte fast den halben Erdball abbilden und laufend aktuelle Bilder liefern, während ein erdnaher Satellit äquatornahe Gebiete nur zweimal pro Tag überflog. Sicherlich korrespondiert diese Entwicklung auch mit den Fortschritten der Computertechnik, die für längerfristige Wettervorhersagen mehr Daten brauchte in kürzeren Zeitintervallen und von Gebieten der Erde wo sich keine Empfangsstation befand.
Sowjetunion Die Sowjetunion verfolgte ein ähnliches System wie die USW, jedoch startete der erste geostationäre Wettersatellit noch später. Erst 1994 startete der GOMS Satellit, der sich schon 1978 beim Jahr der UNO für die Wetterbeobachtung dabei sein sollte. Die Gründer erkennt man wenn man die vollständigen Meteosat Bilder sieht. Vom Äquator aus werden polnahe Gebiete auf den Bildern stark verzerrt. Die SU liegt sehr weit nördlich und daher waren für sie polare Wettersatelliten erheblich wichtiger, zumal sie eine große Landmasse nahe des Nordpols verfügt und so sehr leicht Aufnahmen bei jedem Umlauf empfangen kann. ESA (European Space Agency) Genau umgekehrt verlief die Entwicklung bei der ESA.
Hier gab es zuerst zum Jahr der Wetterforschung der UNO mit Meteosat 1 einen geostationären Satelliten, von diesem Programm sind 7 Meteosat der ersten und inzwischen schon der erste der zweiten Generation gestartet. Erst in den nächsten Jahren wird dieser durch einen polaren Satelliten ergänzt werden. Analoges gilt für Japan, das weiter äquatornah liegt und daher viel mehr von einem geostationären Wettersatelliten profitiert als Europa oder die USA. Instrumente Zuerst wurden visuelle Kameras eingesetzt (analoge Videoröhren die abgetastet wurden). Heute werden fast ausschließlich Radiometer benutzt. Radiometer bestehen aus wenigen Sensoren die Strahlung messen und in einem bestimmten Wellenbereich empfindlich sind.
Das Bild baut sich durch Schwenkungen des optischen Systems in der horizontalen und vertikalen auf. Gegenüber Videocons kann man so Bilder mit 6000x6000 Bildelemente aufbauen, zudem liefern die Sensoren Daten von engeren Spektalbereichen, sind also für die Temperaturmessungen besser nutzbar. Als Nachteil benötigt man ein sehr großes optisches System. Das Radiometer an Bord von MSG wiegt allein 270 kg. Je mehr Kanäle ein Instrument hat desto bessere Aussagen sind möglich, z.B.
kann man Wolken besser von Eis unterscheiden oder Wolkenhöhen feststellen. Dies liegt darin, dass jeder Stoff sich in jedem Spektalbereich anders verhält. Temperaturmessungen Auch diese geschehen mit Sensorelementen um Infrarotbereich. In mindestens 2 Wellenbereichen (Kanälen) wird die Temperatur der Atmosphäre mit einem definierten Eichelelement meistens sogar zwei (weiß und schwarz bestrichen) verglichen indem die Infrarotstrahlung ins Verhältnis gesetzt wird. Atmosphärenzusammensetzung Sektrometer ermitteln die Zusammensetzung der Atmosphäre in dem sie ein Spektrum am Planetenrand gewinnen. Man kann dort die Atmosphäre wie eine Schicht durchleuchten.
Jedes Gas in der Atmosphäre absorbiert in einem bestimmten Spektalbereich und anhand der tiefe kann man seine Konzentration bestimmen. Temperaturhaushalt Misst man die Infrarotstrahlung eines bestimmten Gebiets so kann man feststellen ob die Erde sich erwärmt oder abkühlt. Insgesamt sollte man damit Aussagen zum Treibhauseffekt gewinnen. Leider ist dies sehr stark tageszeitabhängig, so dass die bislang eingesetzten niedrig fliegenden Satelliten nur Daten lieferten die nach sorgfältiger Abstimmung vergleichbar waren. Man erhofft sich durch die Instrumente auf geostationäre Satelliten wesentlich aussagekräftigere Daten. Programme (Beispiele) Tiros Tiros (Television and Infrared Observation Satellite) waren die ersten experimentellen Satelliten der USA.
Die hutschachtelförmigen Satelliten hatten nur 1.07 m Breite und 48 cm Höhe bei 130 kg Gewicht. Die ersten Satelliten hatten nur Umlaufbahnen von 700 km Höhe und 48° Inklination. Spätere Satelliten des Programms flogen in bis zu 1400 km Höhe und bei höheren Bahnneidungen von 58°. Die beiden letzten des Programms sogar 98° Bahnneidung. Die Satelliten rotierten um ihre eigene Achse und die Kameras waren unten schräg zur Rotationsachse angebracht.
Tiros sollte primär die Technik der Wetterbeobachtung erproben. Daher experimentierte man auch mit den Umlaufbahnen. Von den 130 kg Masse entfielen nur je 2 kg auf die doppelt vorhandenen Videokameras. Es handelte sich um je drei Kameras im Weitwinkel (104°), Normalwinkel und Teleformat entsprechend Bildgrößen von 1200, 725 und 120 km Bildgröße bei Auflösungen von 300-3000 m (500 Zeilen pro Bild). Die Kameras mit Videocons übermittelten die Bilder im APT Format, dem damaligen System für Bildübertragung. Damit konnte man ein solches APT System an den Empfänger anschließen und bekam das Bild ausgedruckt, brauchte also keinen Computer.
Dadurch wurde das System sehr schnell populär. Ergänzt wurde es durch Temperaturmess-Sensoren nach dem Prinzip der Bolometrie und einem Gerät zur Messung des Strahlungshaushalts. Vom 1.4.1960 bis 2.7.
1965 starteten 10 Satelliten mit Thor-Able bzw. Delta Raketen. Tiros SMS + GOES In den späten 60 er und frühen 70 er Jahren experimentierten die USA mit Aufnahmen der Erde von den ATS Satelliten aus. Diese fanden im geostationären Orbit statt. Sie entwickelten dabei die Technik ein sehr großes Bild über die Rotation des Satelliten und Bewegung des Teleskops in der Vertikalen aufzubauen. Diese Technik wurde dann bei den SMS Satelliten (Synchronos Meteological Satellite) erprobt und ein offizielles Programm GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) wurde nach dem Erfolg der SMS Satelliten daraus.
Die SMS / GOES Satelliten waren zylindrisch und rotieren 100-mal pro Minute um die eigene Achse. Die Startmassen betragen 627 kg bei den SMS und bis zu 836 kg bei den GOES Satelliten. Die Abmessungen betragen 190.5 cm Durchmesser und 230 cm Höhe bei den GOES Satelliten. Ab GOES 4 wurden die Satelliten schwerer (836 kg anstatt 627 kg Startmasse) und man setzte eine verbesserte Instrumentierung ein. Kernstück ist ein abbildendes Radiometer.
Die ersten 3 Satelliten hatten noch ein Magnetometer und eine visuelle Kamera an Bord. Diese bildete ein Drittel der Erde (rund um die USA) mit 1 km Auflösung im sichtbaren Bereich ab. Ab GOES 4 wurde darauf verzichtet und ein verbessertes Radiometer mit Auflösungen von 1 km im visuellen und 7 km im infraroten Bereich eingesetzt. Die beiden SMS Satelliten starteten 1974 und 1975, die 8 GOES Satelliten von 1975-1987. (Mit einem Fehlstart der nicht nummeriert wurde). GOES Meteor Als 1960 Tiros gestartet wurde begann auch die Entwicklung der ersten Serie von meteorologischen Satelliten der UdSSR.
Offiziell war der Start von Kosmos 122 am 25.6.1966 der erste Wettersatellit, doch gingen diese 4 weiteren Starts von 1964 als Erprobung voraus. Danach lief das Programm bis zum 1.2.1969 als man die offizielle Bezeichnung Meteor vergab, als Erprobungsprogramm.
Bis 1977 wurden 10 Kosmos und 28 Meteor 1 Satelliten gestartet. Die Kosmos Satelliten auf Woschod Raketen mit typischerweise >4000 kg Masse und Umlaufbahnen von 350 km bei den ersten und 650 km Höhe bei den letzten Modellen. Alle mit einer Bahnneigung von 81.2 °. Die letzten Meteorsatelliten wurden dagegen mit Zyklons in 650-840 km hohe Umlaufbahnen geschossen und dürften mit 3.8 t leichter sein.
Lange Zeit wusste man nichts über die Satelliten, da diese auch die Daten an Bord speichern und erst bei Überflug einer Bodenstation sendeten wusste man nichts über die Instrumentierung der Trabanten. Gemeinsam ist allen ein Kamerasystem aus zwei Kameras die zwischen 0.3-3 µm und 8-12 µm empfindlich sind. Die Breite eines Bildstreifens beträgt 1500 km. Weiterhin wurde der Strahlungshaushalt zwischen 3 und 30 µm bestimmt. Innerhalb des Systems wurden auch neue Instrumente erprobt so bei Meteor 1 F8 ein Infrarotspektrometer mit 5 nm Auflösung bei Meteor 1 F10/F18 ein Infrarotradiometer mit 2 km Bodenauflösung zwischen 10.
5 und 12.5 µm und bei Meteor 1 F25 ein Infrarotspektrometer für Temperaturmessungen. Diese waren Vorläufer für den Umweltsatelliten Meteor-Priorida. Die Satelliten verwenden Ionentriebwerke zur Bahnkorrektur, es waren ständig 3-4 Trabanten einsatzbereit, so das ein Gebiet alle 4 Stunden erfasst werden konnte. Ab 1971 konnten Bilder auch von westlichen Stationen empfangen werden. Der letzte Trabant startete 1977.
GMS Die GMS Serie (geosynchrononos Meteological Satellite) wurde wie GOES und Meteosat für das GARP gebaut. Sie werden im pazifischen Ozean bei 120° Ost positioniert. Es handelt sich um Lizenznachbauten der Amerikanischen GOES 1-3 Serie, mit gleichen technischen Daten. Die Satelliten werden wie in Japan üblich nach einem gelungenen Start getauft, alle auf den Namen Himawari. Vom 14.7.
1977 bis zum 18.3.1995 wurden 5 Modelle mit Startmassen von 670-746 kg auf japanischen Trägerraketen gestartet. (N1, N2,H-1 und H-2).
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