"Verkeer en weer, samen op het hele uur!" schreeuwt je lokale radiostation, terwijl je smartphone het weer halverwege de wereld kent. Een netwerk van satellieten die rond de aarde suizen en bergen gegevens verzamelen, maakt zo'n constante en brede toegang tot nauwkeurige weersvoorspellingen mogelijk. Slechts één satelliet, zoals de Geostationary Operational Environmental Satellite-R van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) die in 2016 werd gelanceerd, kan 3,5 terabyte aan weergegevens per dag verzamelen.

Maar hoe zorgen wetenschappers ervoor dat de door satellieten gemeten weergegevens goed zijn? Ze kunnen live gegevens vergelijken met hoogwaardige referentiegegevens van satellieten in een baan om de aarde. Het beschikbaar stellen van dergelijke middelen is een doel van het Global Space-based Inter-Calibration System (GSICS), een internationaal consortium van 15 satellietagentschappen die samenwerken aan het monitoren van satellieten en het ontwikkelen van methoden om de kwaliteit van hun weergegevens te waarborgen.

"De kwaliteit van de satellietgegevens bepaalt hoe goed voorbereide landen - en de wereld - kunnen zijn als het gaat om weergerelateerde gebeurtenissen, " zei GSICS adjunct-directeur Manik Bali, een facultaire onderzoeksassistent in het Earth System Science Interdisciplinair Centrum (ESSIC), een gezamenlijk centrum van de Universiteit van Maryland en het Goddard Space Flight Center van NASA. Bali is ook een NOAA-filiaal.

De Wereld Meteorologische Organisatie (WMO), een gespecialiseerd agentschap van de Verenigde Naties en de Coördinatiegroep voor Meteorologische Satellieten (CGMS), GSICS gelanceerd in 2005. ESSIC levert mankracht en infrastructuurondersteuning aan GSICS, inclusief de servers die nodig zijn om gegevens tussen GSICS-medewerkers wereldwijd te delen, waardoor de monitoring van weersatellieten tussen aangesloten agentschappen en de correctie van meetafwijkingen in realtime mogelijk is.

Een GSICS-doorbraak kwam in 2011 met een paper die aantoont dat een door GSICS ontwikkeld algoritme een temperatuurverschil van ongeveer 3 graden Celsius tussen twee satellieten corrigeerde. De resultaten werden gepubliceerd in het Bulletin van de American Meteorological Society. Hoewel dat temperatuurverschil misschien klein klinkt, de landen van de wereld hebben onlangs onderhandeld over het klimaatakkoord van Parijs, die tot doel heeft de opwarming van de aarde te beperken tot maximaal 2 graden Celsius boven de pre-industriële temperaturen.

Ook in 2011 Cheng-Zhi Zou, een NOAA-onderzoeker en voormalig voorzitter van de GSICS Microwave Subgroup, 38 jaar klimaatgegevens geïnterkalibreerd - te beginnen in 1979 - om te genereren wat NOAA een fundamenteel klimaatgegevensrecord (FCDR) noemt. De FCDR werd gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research:Atmospheres.

Tijdens de herfstbijeenkomst van de American Geophysical Union (AGU) in december 2016, Bali toonde aan dat Zou's FCDR geschikt was voor het bewaken van microgolfsatellieten, inclusief de Advanced Technology Microwave Sounder aan boord van NOAA/NASA's Joint Polar Satellite System (JPSS). Wanneer gelanceerd, JPSS vervangt het verouderde National Polar-omloopbaan Operational Environmental Satellite System en biedt twee keer per dag volledige wereldwijde monitoringdekking. Bali verwacht dat de FCDR zal helpen bij het monitoren en aanpassen van gegevens die zijn verzameld tijdens JPSS-missies.

Tijdens de recente AGU-bijeenkomst, Bali toonde ook aan dat de Infrared Atmospheric Sounding Interferometer (IASI) van de European Organization for the Exploitation of Meteorological Satellites (IASI) en de Atmospheric Infrared Sounder van de NASA voldoende stabiel gedrag vertonen om als referenties in de baan om de aarde te dienen. Kalibreren tegen deze satellieten kan fouten verminderen van 2 graden Celsius tot onder 0,1 graden Celsius.

"Dit heeft enorm veel vertrouwen gegeven aan de GSICS-kalibratiegemeenschap die IASI-A gebruikt als referentie in de baan om zijn geostationaire satellieten, ' zei Bali.

Vooruit gaan, Bali's collega's bij ESSIC zullen de wetenschappelijke doelen van de JPSS-satellietmissie blijven ondersteunen via het Cooperative Institute for Climate and Satellites (CICS), die wordt beheerd door ESSIC en werd opgericht in 2009 via een overeenkomst van $ 93 miljoen met NOAA.

"Het leiderschap van ESSIC bij het ondersteunen van deze wereldwijde initiatieven is erg belangrijk, " zei Bali. "Vooruitkijkend, Ik zie een veel grotere interactie tussen NOAA en ESSIC/CICS, wat NOAA zal helpen om de wereldwijde satellietkalibratie-inspanningen te leiden."

De presentatie, "Selectie van referenties in de baan voor Global Space Based Inter-Calibration System" door Manik Bali, Fuzhong Weng, Lawrence en Flynn, Cheng-Zhi Zou, Ralph Ferraro en Thomas Pagano kregen op 13 december 2016, tijdens de American Geophysical Union Fall Meeting.

De krant, "The Global Space-Based Inter-Calibration System" door M. Goldberg, G. Ohring, J. Butler, C. Cao, R. Datla, DR Doelling, V. Gartner, T. Hewison, B. Iacovazzi, D.Kim, T. Kurino, J. Lafeuille, P. Minnis, D. Renaut, J. Schmetz, D. Tobin, L. Wang, F. Weng, X. Wu, F. Yu, P. Zhang, en T. Zhu werd gepubliceerd in het aprilnummer van 2001 van het Bulletin van de American Meterological Society.

De krant, "Intersatellietkalibratie van AMSU-A-waarnemingen voor weer- en klimaattoepassingen" door Cheng-Zhi Zou en Wenhui Wang werd op 13 december gepubliceerd, 2011 in de Journal of Geophysical Research:Atmosferen .