Kombinierte Co- und Kreuzpolarisation SAR-Messungen unter extremen Windbedingungen

Im Sommer 2016 richtete die Europäische Weltraumorganisation (ESA) die Kampagne für Satelliten-Hurrikan-Beobachtungen ein, eine Kampagne, die der Hurrikan-Beobachtung mit dem Sentinel-1 synthetischen Aperturradar (SAR) sowohl in vertikal-vertikaler (VV) als auch in vertikal-horizontaler (VH) Polarisation in breiten Streifenmodi gewidmet ist. Unter den 70 von dem ESA-Misssionsplanungs-Team geplanten Sentinel-1-Durchgängen wurden mehr als 20 Beobachtungen über Hurrikans Augen durchgeführt, und tropische Zyklone wurden in verschiedenen Entwicklungsstadien erfasst. Dies ermöglicht es uns, den Sensitivitätsunterschied zwischen VH- und VV-normalisierten Radarschnittfläche (NRCS) in Bezug auf die Reaktion intensiver Ozeanoberflächenwinde detailliert darzulegen. Wie festgestellt wurde, ist die Sensitivität des VH-NRCS, das mit 3-km-Auflösung berechnet wurde, mehr als 3,5 Mal größer als in VV. Ausnutzend der hohen Auflösung von SAR zeigen wir auch, dass die Abnahme der Auflösung (bis zu 25 km) den Sensitivitätsunterschied zwischen VV- und VH-Polarisationen nicht drastisch verändert. Bei Windgeschwindigkeiten von mehr als 25 m/s wird eine neue geophysikalische Modellfunktion (MS1A) vorgeschlagen, um das gekreuzt-polierte Signal zu interpretieren. Beide Kanäle werden dann kombiniert, um Vektoren der Ozeanoberflächenwinde zu erhalten. Die SAR-Winde werden zudem bei 40-km-Auflösung mit den Windsensoren der aktiven und passiven Bodenfeuchtemission (SMAP) im L-Band verglichen, bei Co-Standorten von weniger als 30 Minuten. Insgesamt wird eine hervorragende Konsistenz zwischen SMAP und diesen neuen SAR-Winden gefunden. Dieses Papier eröffnet Perspektiven für MetOp-SG SCA, den nächsten C-Band-Scatterometer der nächsten Generation mit Co- und Kreuzpolarisation-Fähigkeiten.