Programvara från SMHI möjliggör snabb analys av polära satellitdata

Varje gång en polär vädersatellit passerar SMHI tar vi emot data som den sänder ut. Rådata från de olika sensorerna och kanalerna geo-lokaliseras och analyseras var för sig och i kombination med varandra. Analysen ger information om innehållet i atmosfären, både som data till numeriska väderprognosmodeller och för att skapa satellitbilder över tillståndet just nu. En sådan analys över tillståndet ”just nu” är speciellt användbar inom nowcasting och prognoser för den allra närmaste tiden.

SMHI-utvecklad programvara

För analys av rådata behövs en programvara som så snabbt som möjligt efter satellitpassagen kan börja bearbeta data. SMHI har utvecklat en programvara för molnanalys från polära satelliter inom ramen för den europeiska meteorologiska satellitorganisationen EUMETSAT:s Nowcasting SAF (Satellite Application Facility). Programvaran är öppen även för andra organisationer att använda. Den är framför allt intressant i länder på högre breddgrader som kan ta emot data när de polära satelliterna passerar. Med programvaran kan de själva skapa sina molnanalyser och snabbt få aktuell information till sin väderprognosproduktion. 

– Under året har vi släppt uppdaterade programpaket med förbättrade algoritmer och vi har lagt till nya satelliter och instrument. Den senaste satelliten som programvaran omfattar är NOAA-21, och vi är redo att analysera data från nästa generations europeiska polära satelliter som ska börja skjutas upp 2025, säger Nina Håkansson, vetenskaplig programmerare på SMHIs meteorologiska forskningsenhet och SMHIs projektledare för Nowcasting-SAF.

Lång tradition av molnanalys på SMHI

– Vi har jobbat med molnprodukter sedan slutet av 1990-talet, och den första releasen hade vi tidigt 2000-tal. Sedan uppdaterar vi programpaketen vart 2-4 år för att förbättra och hålla dem uppdaterade mot övrig modell- och mjukvaruutveckling, säger Sara Hörnquist, systemutvecklare på SMHIs meteorologiska forskningsenhet.

Idag levererar SMHI programpaket för fem molnprodukter:

• Cloud Mask: visar var det är molnigt respektive molnfritt
• Cloud Probability: visar sannolikheten för moln
• Cloud Top Temperature & Height: visar hur högt upp i atmosfären det högsta molnlagret är och dess temperatur, speciellt användbart för flyg och vid vissa extremväder. Molnhöjden tas sedan 2018 fram med en maskininlärningsalgoritm
• Cloud Type: visar också en höjdklassning och molntyp
• Cloud Microphysics: flera delprodukter som visar om moln har kärnor av is eller vatten, hur mycket vatten ett moln innehåller och hur stora dropparna är i toppen av molnet, samt molnets optiska tjocklek.

– Det viktigaste och roligaste är att vi jobbar med forskning för produkter som används och direkt är till nytta i produktionssystemen hos olika mottagare. De senaste åren har vi optimerat programvaran så att vi snabbare kan ha nya satellitdata redo efter en satellitpassage, säger Nina Håkansson.

Vad händer framöver?

– Vi förbereder driftsättning av en vindprodukt, en programvara som beräknar vindar från polära satelliter. Det är inte helt enkelt att beräkna vindar, eftersom de polära satelliterna vid varje passage har en ny bana och ”vind” beräknas som en förflyttning i atmosfären mellan två passager, säger Sara Hörnquist.

– Nu jobbar vi med att göra nederbördsprodukter från polära satelliter, vilket är ett nytt område för oss, avslutar Nina Håkansson.