Falschfarbenbild für die Eisbedeckung am 14.10.08 aus AMSR-E Daten. Die Grenze zwischen warmer (blau) und kalter (weiß) thermaler Abstrahlung verläuft an der Linie mit 15% Eisbedeckungs.
Falschfarbenbild für die Eisbedeckung am 14.10.08 aus AMSR-E Daten. Die Grenze zwischen warmer (blau) und kalter (weiß) thermaler Abstrahlung verläuft an der Linie mit 15% Eisbedeckungs. (Quelle: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio The Blue Marble Next Generation data is courtesy of Reto Stockli (NASA/GSFC))

Mikrowellenradiometer

Mikrowellenradiometer sind passive Systeme, welche die thermale Mikrowellenstrahlung aus den Ozeanen aufnehmen. Aufgrund beträchtlicher Fremdeinflüsse auf die Messungen (emittierte Strahlung aus der Atmosphäre, an der Oberfläche reflektierte solare Strahlung und Hintergrundstrahlung aus dem Weltraum) wird das FOV des Sensors größer gehalten als beispielsweise bei der IR-Strahlung, um die erforderliche Signalstärke zu erhalten. Die maximale Auflösung beträgt etwa 10-50 km. In bestimmten Frequenzbändern "window-frequency" gibt es kaum Streuung oder Absorption an Aerosolen, Staub oder kleinen Wassertröpfchen. Mit kürzeren Wellenlängen „sounding-frequency“ können hingegen Profile von Temperatur und Feuchtigkeit durch die Atmosphäre gemessen werden.

Die Emissionen von thermaler Mikrowellenstrahlung und deren Reflexionsverhalten sind von vielen Variablen geprägt. Da diese je nach gemessenem Wellenlängenbereich unterschiedlich starken Einfluss haben, lassen sich eine Großzahl Parameter ableiten: Oberflächentemperatur, Eisbedeckung, Oberflächenfilme (z.B. Ölverschmutzung), Windgeschwindigkeit und Windrichtung sowie Schaumbedeckung.

Ein Beispiel für ein multifrequentes Mikrowellenradiometer ist das AMSR-E (Advanced Microwave Scanning Radiometer), welches auf dem Satelliten AQUA installiert ist. Es misst in 12 Kanälen und 6 Frequenzen im  Bereich von 6.925 GHz bis 89GHz. Daraus werden Datenprodukte gewonnen, die über den globalen monatlichen Niederschlag und tägliche Oberflächentemperatur, Windgeschwindigkeit und Eisveränderungen Aufschluss geben.