EUMETSAT in Bewegung: Was ändert sich für die Nutzer? - DMG, Offenbach September 2018 Joachim Saalmüller
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EUMETSAT in Bewegung: Was ändert sich für die Nutzer? DMG, Offenbach September 2018 Joachim Saalmüller Mit Beiträgen von Lothar Schüller (und den SAFs), Bojan Bojkov, und Jörg Schulz 1 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Übersicht • Wo stehen wir in unserer Missionsplanung? • 2018: Metop C und Sentinel-3 B • MTG am Horizont • Einige Highlights aus der „Produktion“ • Datendienste • Übersicht unserer derzeitigen Datendienste • Ausblick auf die anstehenden Veränderungen • Datenpolitik- Was ändert sich 2019? • Anstehende Termine • Zusammenfassung 2 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Wo stehen wir in unserer Missionsplanung? YEAR 1977 … 2016 YEAR... 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 METEOSAT FIRST GENERATION METEOSAT SECOND GENERATION METEOSAT-8 METEOSAT-9 METEOSAT-10 METEOSAT-11 Mandatory Programmes METEOSAT THIRD GENERATION MTG-I-1 : IMAGERY MTG-S-1: SOUNDING MTG-I-2: IMAGERY MTG-I-3: IMAGERY EUMETSAT POLAR SYSTEM (EPS) MTG-S-2: SOUNDING METOP-A MTG-I-4: IMAGERY METOP-B METOP-C EUMETSAT POLAR SYSTEM SECOND GENERATION (EPS-SG) METOP-SG A: SOUNDING AND IMAGERY METOP-SG B: MICROWAVE IMAGERY Programmes JASON (HIGH PRECISION OCEAN ALTIMETRY) Optional JASON-2 JASON-3 SENTINEL-6 (JASON-CS) COPERNICUS Programmes Third Party SENTINEL-3 A/B/C/D SENTINEL-4 ON MTG-S SENTINEL-5 ON METOP-SG A YEAR... 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 3 Member State Visit Austria, 6 September 2018, Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, Vienna, Austria
Sentinel-3B Start • Erfolgreich am 25. April von Plesetsk, Russland 4 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Deployment of recurrent satellites: Sentinel-3B First data/images SRAL/MWR 9 May 8 May SLSTR (Vis) 7 May OLCI 5 EUM/RSP/VWG/18/1014848, v1 Draft, 15 August 2018
Sentinel 3 Marine Mission: wo stehen wir? • Mit dem zweiten Satelliten erreichen wir das Missionsziel einer globalen Abdeckung alle 2 Tage. • Ein Datenstrom in naher Echtzeit (hier
Metop-C • Metop-C als letzter der jetzigen Generation polarumlaufender Satelliten • Stellt den Übergang zu EPS-SG sicher • Gleiche Instrumente wie die anderen Metops,ausser: • Kein HIRS/4 Instrument • Kein SARR/SARP payload • Geplanter Start: • 7 November 2018 (kurz vor 1 Uhr morgens!) 7 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Meteosat Third Generation: Mission • Primary mission: support nowcasting/ Short Range Forecasting of high impact weather • Continuity and enhancement of MSG imagery • Addition of a new lightning imaging capability • New, innovative infrared hyper-spectral sounding • Secondary mission: air quality monitoring over Europe • Synergy between Sentinel-4, IRS and imagery 11 EUM/SCIR/VWG/17/959117
MTG full operational configuration MTG-I MTG-S MTG-I Rapid Scan Service Sounding Service Full Scan Service 12 EUM/RSP/VWG/18/1014848, v1 Draft, 15 August 2018
4D weather cube with MTG-I and MTG-S Lightning Convection Winds Atmosphere 13 EUM/RSP/VWG/18/1014848, v1 Draft, 15 August 2018
Super Rapid Scan: geplant auf MTG-I2 scanrate 2.5 minutes scanrate 5 minutes scanrate 15 minutes 14 EUMETSAT Open Days 15/16 July 2016
MTG-IRS Concept: Every 30 Minutes Europe ~ 300 stares for Full Disc Coverage MTG-IRS Operations Scenario LAC 4: every 30 min LAC 3: every 4h:00 min 5 times every 30 min LAC 2: every 4h:30 min 4 times every 30 min LAC 1: every 5h:00 min 3 times every 30 min ~ 75 stares Local Area Coverage (LAC) LAC-1/2/3/4 repeat cycle: 15 min including 2-3 min for calibration 15 EUM/RSP/VWG/17/945564
Verbesserung basierend auf IRS • Alle 30 Minuten über Europa (LAC4) liefert IRS Temperatur- und Feuchteprofile • Verbesserung von Atmosphärischen Windvektoren (höhere vertikale Auflösung und bessere Höhenidentifizierung) • Mehr Information zur Vorhersage konvektiever Ereignisse • Besser Auflösung des Tagesgangs der Konzentration atmosphärischer Spurengase Slide: 16 16 EUM/RSP/VWG/17/945564
Konvektion im hochaufgelösten Wettermodel Regional models simulate clouds observed by satellites Source: Meteo-France
Einige Highlights aus der „Produktion“ 18 EUM/SCIR/VWG/17/959117
Produktentwicklungen aus den SAFs 19 EUM/SCIR/VWG/17/901618
Niederschlag: Akkumulierte Regenmenge (H-SAF) ASCAT soil ASCAT (SM2RAIN) moisture Accumulated rainfall Akkumulierter Niederschlag • Bodenfeuchte als natürliche Niederschlagsmengenmessung (SM2RAIN) • Neue Entwicklung: Kombination direkter Niederschlagsbeobachtung durch polarumlaufende Satelliten (instantan) und Microwave H SAF indirekt (über Bodenfeuchte) gemessenen precipitation accumulated akkumulierten Regenmengen rainfall • Bessere Genauigkeit bei täglicher Zeitauflösung und zeit‐ und flächenkonsistenten Daten besonders wichtig für hydrologische Anwendungen • Erwartete Verfügbarkeit: 2019 . Informationen und Daten unter: 20 http://h‐saf.eumetsat.int EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Dürre 2017 in Nordkenia (H SAF) Abweichungen der Bodenfeuchtigkeit vom langfristigen Mittel (2007-2016) beobachtet mit dem ASCAT-Sensor auf dem von EUMETSAT betriebenen Metop-Satelliten 21 Mariette Vreugdenhil/TU EUM/USC/VWG/18/1020662, Wien, v1, 13 September EUMETSAT H SAF 2018
Unterstützung von Nowcasting (NWC SAF) Software Pakete des NWC SAF ermöglichen zugeschnittene Einbindung von Satellitendaten in zeitkritische Anwendungen (Nowcasting, Flugmeteorologie, Warndienste) Neue Version erwartet für Herbst/Winter 2018 mit erweitertem Portfolio und weiteren Verbesserungen: • Convection Initiation • Rapid Thunderstorm Development • Turbulenzwahrscheinlichkeit (Schwerewellen und Tropopause Folding) Informationen, Beispiele und Software unter: http://nwc‐saf.eumetsat.int 22 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Übersicht: Produkte mit Konvektionsbezug 23 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
ASCAT Wind Assimilation @ECMWF Wind an der Ozeanoberfläche aus Rückstreuung von Satellitenradarsignalen (Scatterometer) wie z.B. von ASCAT auf Metop: Essentielle Messungen für die Vorhersage besonders für sich über dem Meer bildende Hurricans/Taifune. Produktportfolio wird regelmäßig erweitert um Berücksichtigung aller Scatterometer anderer Satellitenbetreiber. Informationen und Daten unter: http://osi‐saf.eumetsat.int und http://nwp‐saf.eumetsat.int 24 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Meereisbeobachtung: Eisfreie Nordküste Grönlands (OSI SAF) Kontinuierliche Beobachtung der Meereis‐Eigenschaften durch das OSI SAF: • Ausdehnung • Konzentration • Eistyp • Drift Informationen und Daten unter: http://osi‐saf.eumetsat.int Eisfreie grönländische Nordküste durch hohe Temperaturen und Drift im Sommer 2018 25 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Vegetation und Waldbrand (LSA SAF) Kontinuierliche Beobachtung der Vegetations‐ und anderer Landoberflächenparameter durch das LSA SAF: • Landoberflächentemperatur • Waldbrandrisiko und –emissionen • Stahlungseigenschaften • Vegetation (LAI, Vegetationsindex, Vegetationsanteil) • Kombinationen aus langfristigen (+30 Jahre) Waldbrände in Datenreihen und deren kontinuierlichen und Castanheira de Pera and zeitnahen Aktualisierung. Pedrógão Grande, Leiria, Portugal Juni 2017 • Vegetationsdaten aus AVHRR und MSG seit Frühjahr 2018 operationell Durch Waldbrand verursachte Vegetationsanomalien Juli 2018 Informationen und Daten unter: 26 http://lsa‐saf.eumetsat.int EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Aerosolausbreitung nach Waldbrand (AC SAF) Weltraumgestützte Erfassung von Ozon, anderen Spurenstoffen sowie Schwebepartikel (Aerosole) durch spektrale Auflösung der Strahlung (GOME‐2 und IASI auf Metop) • Neue IASI Produkte operationell : SO2 (seit April 2018 und NH3 erwartet Herbst/Winter 2018) • Absorbierendes Aerosol Index • Ozone Profile und Säulengehalt • NO2, HCHO, CO, SO2, H2O IASI SO2 Produkt Informationen und Daten unter: http://ac‐saf.eumetsat.int 27 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Verfügbarkeit von Solarenergie (CM SAF) Satellitengestützte Beobachtungen der Sonneneintrahlung: lange Zeitreihen mit Meteosat (fast 40 Jahre) ermöglichen klimatologische Studien, z.B. zur Verfügbarkeit erneuerbarer Energien DWD Studie zum Potential von Wind‐ und Solarenergie präsentiert am 6. März 2018 und im “Tagesschau” Bericht: Produktionsausfallrisiko gering bei Kombination von Wind und Sonne. Solardaten basierend auf dem CM SAF Meteosat data record “SARAH”. Informationen und Daten unter: http://cm‐saf.eumetsat.int 28 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Use of Data Records DIRECT USE State of Earth system Climate data records (Observations) REANALYSIS USING EARTH SYSTEM MODELS « Real Earth system » Earth system modeling without observations time 29 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Produktionsstaus „Climate Data Records“ 31/05/2018 (no SAFs) Data Record Period Satellites Status Comment Archived and accessible from Data FCDR GOME-2 L1b R1 2007 – 2011 Metop-A Centre Archived and accessible from Data FCDR ASCAT L1b R2 2007 – 2014 Metop-A Centre The data will not be archived due FCDR GRAS L1b R1 (geometric Produced, validated, available on 2007 – 2014 Metop-A an error in the height referencing optics) request of bending angle profiles Produced, validated, available on FCDR GRAS L1b R1 (wave optics) 2006 – 2016 Metop-A Archival expected 2018 request. Produced, available on request to More data will be added to the FCDR GRAS L1b R2 (wave optics) 2006 - 2016 Metop-A/B support validation data record to the end of 2018 FCDR COSMIC L1b R1 (wave 2006 - 2016 COSMIC 1-6 Produced and under validation Consolidation expected in 2019. optics) FCDR CHAMP L1b R1 (wave 2001 – 2008 CHAMP Produced and under validation Consolidation expected in 2019. optics) DMSP F11, F12, F14, Produced, validated, available on FCDR SSM/T2 R1 1992 – 2008 Archival expected 2018 ,F15 request Produced, validated, available on FCDR AMSU-B R1 1999 – 2010 NOAA-15 – NOAA-17 Archival expected 2018 request. NOAA-18 and 19, Metop Produced, validated, available on FCDR MHS R1 2005 – 2015 Archival expected 2018 A/B request. Produced, available on request to Finalised by March 2018. Archival FCDR IASI R1 2006 -2012 Metop A support validation expected 2019. Produced, validated, available on FCDR Meteosat IR 1982 – 2015 Meteosat 2-9 request Archived and accessible from Data TCDR polar AVHRR AMV R1 2007 – 2012 Metop-A Centre NOAA-7-19 (6, 8 and 10 Consolidation and archival TCDR polar AVHRR AMV R2 1982 – 2016 Produced and under validation missing), Metop A/B expected 2018 Archived and accessible from Data Includes IODC, ADC and XADC TCDR surface albedo R1 1982 – 2010 Meteosat 2-7 Centre data coverage. TCDR surface albedo R2 1982 – 2010 Meteosat 2-7 Produced and under validation MSG will be added in 2018. Archived and accessible from Data TCDR AMV, CSR and ASR R1 2004 – 2012 Meteosat 8, 9 Centre Consolidation and archival TCDR AMV, CSR and ASR R2 1982 - 2014 Meteosat 2-9 Produced and under validation 30 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018 expected 2018
Unsere vorgesehenen Arbeiten im Klimabereich 2019 ff • Viele CDRs in der Produktion für die nächste globale Reanalyse am EZMW. Aufbereitung von historischen Sat-Daten aus den 70ern wird verstärkt benötigt; • Erstmalige Reprozessierung von IASI L2 und drittes release von GOME-2 Radianzen basierend auf Metop-A und B für die Nutzung im Bereich Atmosphärenchemie; • Meteosat-Archiv wird reprozessiert mit dem Ziel besser besserer Charakterisierung von Bildanomalien und mit quantifizierten Messunsicherheiten, basierend auf einer Rekalibrierung (release in 2020); • Weitere Fortschritte in der Nutzung unseres computing clusters und in der Nutzung von Hosted Processing (z.B. mit den SAFs und Forschungseinrichtungen). 31 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Was tut sich bei den Datendiensten? 32 EUM/SCIR/VWG/17/959117
Derzeitige Datenabgabesysteme: EUMETCast Traditional method of disseminating NRT data in EUMETSAT. Can involve satellite and terrestrial methods EUMETSAT Data Centre Complete historical archive of all EUMETSAT data including S-3 marine data Copernicus Online Data Access (CODA) Rolling archive of 12 month of data supporting ftp/http access 33 EUM/SCIR/VWG/17/959117
EUMETCast – EUMETSAT’s Broadcast System for Environmental Data • Professional users should aim for 99.98% availability • To offset rain attenuation then larger antennas are recommended – footprint maps are available on our website Figure 1: EUTELSAT 10A Satellite Coverage 34 EUM/SCIR/VWG/17/959117
Access to our Data Centre at archive.eumetsat.int • The Data Centre provides access to the long-term archive of all EUMETSAT mission data. Key Features: • Order options allow you to select your chosen format, spatial and spectral sub- setting and apply data compression; • Orders are automatically processed and smaller orders are delivered within a few hours; • Resulting data can be retrieved from an online server (http-download) or via offline media, depending on the volume of data requested; • The Data Centre catalogue spans the whole satellite mission life. It guarantees the long-term preservation of these data which are critical for the generation of climate data records. 35 35 EUM/SCIR/VWG/17/959117
Long term outlook of data volumes 36 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Long term outlook of transponder resources 37 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Verschiedene NRT Datenströme…ein System Anzahl von Produkten auf EUMETCast Europa in verschiedenen Dienst- Kategorien (Status: August 2018) 38 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
EUMETSAT als Europäischer Gateway für Daten Dritter Mitgliedstaaten und die EU Kom beauftragen EUMETSAT Daten Dritter über EUMETCast zu verteilen, u.a. • GEO-Ring (Himawari, GOES, Feng-Yun…) • S5P, ADM Aeolus 39 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Um im Bild zu bleiben… • TD 15: EUMETCast — Broadcast System for Environmental Data • User Notification Service: https://uns.eumetsat.int/ • RSS Feeds: https://www.eumetsat.int/website/home/News /RSSFEEDS/index.html 40 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
CODA: EUMETSAT’s Sentinel-3 Data Download Service CODA How-to- guide Key Features: • CODA is an online rolling archive with http access. It provides access to Sentinel-3 Level 1 and Level 2 global data in near real-time (NRT), short time critical (STC) and none time critical (NTC) latency mode; • Current service provides 12-month rolling archive. For longer time-series data we provide an archive ordering system through the Data Centre; • The user manual explains how to use the online tool, including how to download via an API; • It’s easy to display the downloaded images using standard GIS desktop applications • Register through the EO registration portal to receive a password. 41 41 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Weiterentwicklung unserer Datendienste: Bereiche in denen wir “erkunden” Format Conversion (PF IV) NRT (Push) Dissemination Thematic processing EUMETCast Terrestrial (PF Hosted Processing II) EUMETSAT Ground Segment (PF V) ICSI WebMapServices(PF III) Pull Data Access Online Data Access(PF I) Long Term Archivee 42 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
OGC defined Web Map Services 43 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Hosted Processing: bringing the user to our data Research algorithm TOOCAN • Tracking of tropical convective systems including life cycle information • Algorithm new to EUMETSAT • Research user • Technically and scientifically advanced • Has a working algorithm, but limited by data volume • Small amount of setup help, otherwise self supporting • Status: • Deployed • User in and happy so far • Setup worked through in joint session • First test successful • Working on larger scale test run • Working on visual output Courtesy of Thomas Fiolleau, LEGOS/CNRS 44 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
ICSI High Level Design 45 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
High Level Organisation of the Pathfinder Activity Framework Project Phase I – Pathfinder Phase Phase II – Operational Implementation Requirements & Procurement PF Execution & User Requirements & Procurement Operations & User Design Activities feedback Design Activities feedback Evolution of Legal & Data Policy aspects Feedback & Reporting to Delegate Bodies Feedback & Reporting to Delegate Bodies Reporting Reporting Workshop Reporting Approval Reporting Pathfinder Project I Operational Pathfinder Project II Delegate Implementation Body Pathfinder Project III Decision Point * Project Pathfinder Project IV * Decision on go-ahead with a baseline Pathfinder Project V Pathfinder Project VI Internal Infrastructure Setup Operational Ramp-up 46 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Änderungen der EUMETSAT-Datenpolitik zum 1. Januar 2019 47 EUM/SCIR/VWG/17/959117
Hintergrund • Initiative zur Vereinfachung der Datenpolitik im Zusammenhang der sich ändernden Daten-/Clouddienste • Grundlegende Prinzipien vom 88. Rat beschlossen(5.-6. Dezember 2017) • Umsetzungbestimmungen vom 89. Rat beschlossen (3.-4. Juli 2018) 48 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Komplexität der bisherigen Datenpolitik 49 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Die bisherige Gebühretabelle 50 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Vereinfachung in der zukünftigen Datenpolitik 51 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Neuerungen • Weitere Daten als “Essential” deklariert (stündliche Daten) • “Datenlatenz” als neues grundlegendes Unterscheidungkriterium zwischen kostenpflichtigen und kostenfreien Lizenzen • Nur noch zwei zahlungpflichtige Lizenztypen jeweils mit einer “flatrate” • Reduzierung der Anzahl von Lizenztypen 52 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Licence of non-essential data: from time sampling to latency (Future Data Policy) Bisher: Lizensierung der Meteosat-Daten basierend auf Frequenz der Erfassung i.e. ¼ stündig, ½ stündig, 1 stündlich Neu: Lizensierung der Meteosat-Daten basierend auf Datenlatenz: wenn die Daten älter als drei Stunden ab Echtzeit sind, sind sie nicht mehr kostenpflichtig. 53 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Lizensierung “non-essential” Daten: Kostenfreiheit und Nutzungbedingungen Kostenfrei: • “non-Essential” (WMO Res. 40) Meteosat-Daten mit einer Datenlatenz von mehr als 3 Stunden • alle “non-Essential” (WMO Res. 40) Metop-Daten Aber zwei grundlegende Nutzungsbedingungen bleiben für die “non-Essential” Daten bestehen: • Weiterverteilung an Dritte der “ursprünglischen numerischen Daten” • Bedingungen zur Sichtbarkeit von EUMETSAT als Ursprung der Daten 54 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Lizentypen für “non-essential” Daten mit Datenlatenz kleiner als 3 Stunden: • Zusammenfassung der bisherigen Lizentypen für “broadcasters” und “service providers” in einen Lizentyp mit einer Flatfee von 8000 EUR/a • Eine weiterer Lizentyp für “end users” mit einer Flatfee von 4000 EUR/a • Ein Lizentyp für Forschung, Bildung und persönlicher Nutzung: kostenfrei 55 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Anstehende Termine • EUMETSAT Konferenz in Tallinn, nächste Woche • 2019 gemeinsam mit NOAA und AMS in Boston • 2020 gemeinsam mit DWD in Würzburg • Metop-C Start: 7. November 2018 • Anstehende EUMETSAT Nutzertrainings unter http://trainingevents.eumetsat.int/ 56 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Zusammenfassend • Anwendungspotential der EUMETSAT-Missionen erweitert sich • Mit MTG und EPS-SG muss Kontinuität sichergestellt werden, es tun sich aber auch neue Horizonte auf (IRS!) • EUMETSAT liefert zunehmend Daten von Drittanbietern über EUMETCast (2019 kommen Aeolus und S5P) • Bedarf auch gezielter Investitionen in F&E im Bereich der Anwendungsentwicklung (bsp. DWD-Sinfonie) • Datendienste müssen sich Anpassen, um mit einer offeneren Datenpolitik umzugehen, und um mit den künftigen Missionen performant und finanzierbar zu bleiben • Infrastruktur auf der Nutzerseite muss sich auch anpassen • Datenpolitik macht Fortschritte hin zu einer Öffnung und stark vereinfachten Datenabgabe. 57 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
Im Bild bleiben …auf Twitter Corporate twitter channel: @EUMETSAT User related channel: @EUMETSAT_USERS OSI SAF: @OSISAF AC SAF: @Atmospheric_SAF NWC SAF: @Nowcasting_SAF CM SAF: @Climate_SAF LSA SAF: @LSA_SAF ROM SAF: @rom_saf SAF Netzwerk: @LotharSchueller 58 EUM/USC/VWG/18/1020662, v1, 13 September 2018
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