Le méthane (CH4) est un puissant gaz à effet de serre et le deuxième plus grand moteur du réchauffement climatique. Les principales émissions proviennent de l’agriculture, des combustibles fossiles et des déchets. La concentration atmosphérique globale de méthane a augmenté depuis des décennies – d’environ 7 % depuis 2006. Le contrôle des émissions provenant de l’exploitation des combustibles fossiles présente le plus grand potentiel de réduction à court terme. Les fuites des pipelines et des champs de gaz sont imprévisibles et de courte durée. Il est possible de détecter ces fuites importantes à l’aide de satellites. L’Institut néerlandais de recherche spatiale a commencé à cartographier les grands panaches à l’aide d’images satellites et de l’IA. En janvier 2023, 192 de ces panaches ont été détectés, principalement en Asie.
Methane (CH4) is a strong greenhouse gas and the second biggest global warming driver. The primary emissions come from agriculture, fossil fuels and waste. Global atmospheric methane concentration has increased for decades – around 7% since 2006. Controlling fossil fuel operation emissions has the most significant short-term reduction potential. Leaks from pipelines and gas fields are unpredictable and short-lived. It is possible to detect these substantial plumes using satellites. Mapping large plums has been started by the Netherlands Institute for Space Research using satellite images and AI. In January 2023, they detected 192 of these plumes, mainly in Asia.
Methan (CH4) ist ein lebenswichtiges Treibhausgas und ein wesentlicher Faktor der globalen Erwärmung. So ist es von entscheidender Bedeutung, die Menge der Treibhausgase zu verringern. Dazu ist es wichtig, die Quellen der Treibhausgase zu ermitteln und zu überwachen. Deswegen zeigen wir den Schülerinnen und Schülern hier, wie man den Ausstoß von Methan nachweisen kann.
Ziel dieser Übung ist es, eine große Methanfahne anhand eines Beispiels in Algerien im Januar 2020 zu finden, eine mögliche Quelle der Fahne ausfindig zu machen und ihre Häufigkeit sowie den Anstieg der Methankonzentration im Vergleich zu den Hintergrundwerten zu untersuchen.
Les vagues de chaleur sont dangereuses pour la santé et coûtent de nombreuses vies, assèchent les terres et augmentent le risque de mauvaises récoltes, de mortalité animale et d’incendies. Au cours de l’été 2023, plusieurs vagues de chaleur sévères ont frappé la région méditerranéenne. Les îlots de chaleur sont particulièrement touchés par ces températures extrêmes, car ils ne dissipent la chaleur que lentement pendant la nuit. Cela entraîne un risque accru pour toutes les personnes qui y vivent. Le satellite d’observation de la Terre Sentinel-3 permet de déterminer la température de surface sur de grandes zones afin de surveiller les zones à risque particulièrement touchées et d’identifier des mesures simples pour réduire le risque à l’avenir.
Dans la fiche de travail et l’application, les images satellite en couleurs réelles permettent d’examiner de plus près la végétation et les températures du sol, puis de discuter des mesures prévues et mises en œuvre pour y remédier.
Methan (CH4) ist nach Kohlenstoffdioxid (CO2) das wichtigste anthropogene Treibhausgas. Daher ist es wichtig, die atmosphärischen Konzentrationen dieser Gase streng zu überwachen. Wie aber kann man mittels Satelliten die atmosphärische Methan-Konzentration messen? Und Was zeigen uns diese Messungen?
Measuring temperatures is something we do every day. But how do you measure the temperature of the entire Earth? This video introduces you to the Sentinel-3 satellite, our “thermometer in space.” You’ll learn how it measures the Earth’s heat from 800 km above, and what we can learn from it. We’ll look at fascinating thermal images, like one from a heatwave in Egypt. You’ll see how cities, deserts, and forests have different temperatures. In the end, we’ll explain why these measurements are so important for understanding climate change and extreme weather events.
Temperaturen messen, das machen wir jeden Tag. Aber wie misst man die Temperatur der ganzen Erde? Dieses Video zeigt euch den Satelliten Sentinel-3, unser “Thermometer im Weltraum”. Ihr erfahrt, wie er aus 800 km Höhe die Wärme der Erde misst und was wir daraus lernen können. Wir schauen uns spannende Wärmebilder an, zum Beispiel von einer Hitzewelle in Ägypten. Ihr seht, wie unterschiedlich warm Städte, Wüsten und Wälder sind. Am Ende erklären wir, warum diese Messungen so wichtig sind, um Klimawandel und extreme Wetterereignisse zu verstehen.
Hitzewellen sind gefährlich für die Gesundheit und kosten zahlreiche Leben, trocknen die Landschaft aus und erhöhen das Risiko für Ernteausfälle, Tiersterben und Brände. Im Sommer 2023 suchten mehrere schwere Hitzewellen den Mittelmeerraum heim. Hitzeinseln sind von diesen Temperaturextremen besonders betroffen, da diese nachts die Hitze nur langsam abgeben. Dadurch besteht ein erhöhtes Risiko für alle Menschen, die dort leben. Mit dem Erdbeobachtungs-Satelliten Sentinel-3 lässt sich die Oberflächentemperatur über große Flächen hinweg bestimmen, um besonders stark betroffene Risikogebiete zu überwachen und es lassen sich einfache Maßnahmen identifizieren, um das Risiko in Zukunft zu verringern.
Im Arbeitsblatt und der App werden anhand von Satelitenbildern mit Echtfarben, Pflanzenbewuchs und Bodentemperaturen genauer unter die Lupe genommen und darauf aufbauend geplante und umgesetzte Maßnahmen dagegen diskutiert.
Orbitale Brandwache – Waldbrände im Satellitenbild
Europa wird immer wieder von zahlreichen Katastrophen wie Dürren und Überschwemmungen heimgesucht. Diese Katastrophen stellen ein kombiniertes Risiko dar. Trockene Böden nehmen Wasser langsamer auf und bei starken Regenfällen kann das Wasser nicht in die Grundwasserspiegel fließen und könnte daher Überschwemmungen verursachen. Bei steigenden Temperaturen führen trockene Böden und Luft auch zu mehr Waldbränden. Durch die Verwendung von Daten des Satelliten Sentinel-2 auf der Dataspace Copernicus Browser Website können Risiken wie Waldbrände oder Überschwemmungen erkannt werden.
Nutze den Dataspace Copernicus Browser und kennzeichne einen großflächigen Brand in Griechenland bei Alexandropulis der am 23. August 2023 seinen Höhepunkt erreichte. Lokalisiere ihn und stelle die Brandfläche angemessen dar.
Schaue das Video und folge der Anleitung. (Anders als im Video beschrieben, kannst du den Browser direkt hier aufrufen. Klicke einfach auf “Karte einblenden” und du kannst loslegen!
EObrowserEmbed – hello from the saved content!
Anleitung zur Kartierung von Brandflächen im Copernicus Browser
Klicke einfach auf um im Copernicus Browser die Satellitendaten zu suchen und zu bearbeiten. Mit einem Klick auf kommst du zurücck zu dieser Anleitung
Dataspace Copernicus Browser
Zoome zunächst auf Griechenland, unserem Untersuchungsraum für diese Übung. Zoome hinein, bis das orangene Feld verschwindet. Tust Du dies nicht, erscheint das Satellitenbild nicht. Lege nun das Datum für die Abfrage fest. Hinweis: Im Tweet des EU Civil Protection & Humanitarian Aid ist ein Datum angegeben. Klicke auf die Ebene „Benutzerdefiniert“. Unter dem ausgewählten Reiter Komposit, ziehe den Kreis B04 auf das rote Band „R“, B06 auf das grüne Band „G“ und B02 auf das blaue Band „B“. Nachdem das Komposit geladen ist, solltest du ein sogenanntes Falschfarben-Bild sehen, bei dem die Farben etwas unnatürlich aussehen. Mit dieser Kombination von verschiedenen Bändern des Satelliten heben sich verbrannte Flächen besser von der Umgebung ab.
Komposit-Kombination zur besseren Sichtbarkeit der verbrannten Fläche
Du kannst nun bereits sehr deutlich die verbrannte Fläche erkennen. Der Brand ist somit angemessen lokalisiert.
Da eine im Satellitenbild dargestellte Region räumlich schwer vorstellbar ist, wird im nächsten Schritt untersucht, wie groß die verbrannte Fläche ungefähr ist, um das Ausmaß des Brandes besser einschätzen zu können. Dafür wird die verbrannte Fläche angemessen dargestellt. In der oberen rechten Ecke befindet sich ein Button mit einem Fünfeck/Pentagon. Klicke darauf und anschließend auf das Stift-Symbol, um ein Polygon/eine Geometrie zu „zeichnen“. Sobald das Geometriewerkzeug ausgewählt ist, kannst du beginnen, das verbrannte Areal „abzuklicken“ und somit die Fläche zu bestimmen
Abklicken der verbrannten Fläche
Hast du zum Schluss auf die erste Markierung geklickt, ist die Geometrie fertig abgezeichnet. Es erscheint automatisch ein Label innerhalb des Werkzeuge-Reiters in der oberen rechten Ecke mit der genauen Berechnung der soeben abgeklickten Fläche. Die Brandfläche ist nun dargestellt.
Die fertige Geometrie um die Brandfläche
Du hast eine Brandfläche erfolgreich kartiert. Kannst du die Frage aus der Aufgabenstellung beantworten?
Im Kapitel 2 erfährst du wie man abgebrannte Flächen auch noch auf eine andere Art und Weise sichtbar machen kann.
Normalized Burn Ratio (NBR)
Folge dem Video oder der Anleitung im Kapitel um den Index ” Normalized Burn Ratio” aus dem Satellitenbild zu erzeugen.
Die Normalized Burn Ratio anzeigen
Als zusätzliche Visualisierung wird häufig ein sogenanntes „Burn Ratio“ dargestellt, eine Verbrennungsrate in Graustufen. Mit dieser Visualisierung wird noch deutlicher, welche Bereiche tatsächlich abgebrannt sind. In Abbildung 7 ist der Unterschied zum Falschfarbenbild zu erkennen.
Vergleich zwischen Falschfarben-Komposit und Normalized Burn Ratio
Für diese Darstellung musst du lediglich auf der linken Seite von dem Reiter Komposit zu dem Reiter Index wechseln. Dort siehst du eine Gleichung, der „Normalisierte Brandindex“ oder „NBR-Formel“. Ziehe dazu lediglich das Band B8A auf das A und B04 auf das B. Nach erneutem Laden wird dir das Graustufenbild angezeigt.
Normalisierter Brandindex
Du hast nun gelernt, erfolgreich einen Brand zu lokalisieren, ihn auf verschiedene Art und Weise darzustellen und seine Größe zu berechnen! Brände sind aufgrund ihrer starken Auswirkungen über mehrere Wege gut zu beobachten. Allerdings sind auch bei diesem Beispiel Wolken des aktiven Brandes ein Hindernis, um das genaue Ausmaß zu erkennen. Satellitenbilder liefern daher mal deutlichere und mal etwas ungenaue Ergebnisse.
Bereits heute zeigen sich vermehrt Hitzeperioden, die gerade die Menschen in den Städten belasten. Besonders ältere Menschen leiden, für manche hat es lebensbedrohliche Folgen. Vor dem Hintergrund des Klimawandels und Prognosen, dass zwei Drittel der Weltbevölkerung bis 2050 in den Städten leben werden, ist das Stadtklima ein aktuelles und relevantes Thema.
Paris ist eine der am stärksten betroffenen Städte Europas. Sommernächte sind hier bis zu 4 K wärmer, als im Umland. In den Hitzewellen im Sommer 2022 war Paris besonders stark betroffen, allerdings laufen hier auch bereits Projekte, um das Problem zu reduzieren, in dem Verkehrsflächen zu Grünflächen umgewandelt werden.
Im Arbeitsblatt und der App werden anhand von Satelitenbildern mit Echtfarben, Pflanzenbewuchs und Bodentemperaturen die Ursachen der Urbanen Hitzeinsel Paris genauer unter die Lupe genommen und darauf aufbauend geplante und umgesetzte Maßnahmen dagegen diskutiert.
um im Copernicus Browser die Satellitendaten zu suchen und zu bearbeiten. Mit einem Klick auf 
kommst du zurücck zu dieser Anleitung
