Land Surface Temperature (LST)

Land Surface Temperature (LST) ist die thermodynamische Temperatur der Erdoberfläche, abgeleitet aus thermischen Infrarot-Fernerkundungsbeobachtungen, typischerweise im Wellenlängenbereich von 8 bis 14 Mikrometern. LST repräsentiert die Temperatur der obersten wenigen Millimeter von Boden, Vegetation oder anderen Oberflächenmaterialien und unterscheidet sich von der an Wetterstationen gemessenen Lufttemperatur. Sie zählt zu den wichtigsten geophysikalischen Parametern, die aus Satellitendaten gewonnen werden.

Die Ableitung von LST aus Satellitendaten erfordert eine Korrektur atmosphärischer Effekte und der Oberflächenemissivität. Gängige Ansätze umfassen die Split-Window-Methode (die zwei thermische Bänder nutzt, um die atmosphärische Absorption zu korrigieren), Einzelkanalmethoden in Kombination mit atmosphärischen Profilen sowie Algorithmen zur Trennung von Temperatur und Emissivität. Wichtige Sensoren für LST sind Landsat TIRS, MODIS, ASTER, ECOSTRESS und Sentinel-3 SLSTR.

LST-Daten unterstützen die Kartierung urbaner Wärmeinseln und eine klimaresiliente Stadtplanung, die Schätzung der Evapotranspiration für die Bewässerungsplanung, das Dürremonitoring und Frühwarnsysteme, die Bewertung des Waldbrandrisikos, die Überwachung von Permafrost sowie die Validierung von Klimamodellen. Das ECOSTRESS-Instrument der NASA an Bord der Internationalen Raumstation zielt gezielt auf den Wasserstress von Pflanzen ab, gemessen durch hochauflösende LST-Erfassung.

LST ist eine fundamentale Erdbeobachtungsgröße, die Prozesse an der Landoberfläche mit Klima- und Wettersystemen verbindet. Ihre Messung aus dem Weltraum liefert räumlich kontinuierliche Temperaturinformationen, die das dünne Netz an Wetterstationen ergänzen.