Az AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) nagy felbontású sugárzásmérő műszer harmadik verzióját a meteorológiai célú NOAA-műholdak közül a NOAA-15, -16, -17-re, vagyis a „KLM” sorozathoz tervezték a Föld felszínének és felhőzetének tanulmányozására. Az AVHRR/3 típusú sugárzásmérő pusztán a csatornák számában különbözik a korábbi két változattól, melyeket még a mai napig is használnak a gyakorlatban. Az AVHRR/2 öt csatornája közül a középső, 3-as csatornát úgy fejlesztették tovább, hogy az két különböző hullámhossz-tartományban is képes legyen mérni napszaktól függően. Ezt a két, alternatív csatornát „3A” (nappali) illetve „3B” (éjszakai) csatornának nevezik. Az AVHRR/3 tehát egy hat csatornás műszer (melyből mindig csak öt üzemel), ahol az első három csatorna a látható illetve a közeli infravörös tartományban, míg a további három csatorna az infravörös tartományban található.

8. táblázat
Az AVHRR/3 sugárzásmérő csatornáinak hullámhossztartománya

Érdekességképpen megjegyezzük, hogy a műszer neve több szempontból sem a legmegfelelőbb (Cracknell, 2001). A legfontosabb ilyen szempont a felbontására vonatkozik, ugyanis a két csatornás VHRR (Very High Resolution Radiometer), az AVHRR elődje, az 1978-ban felbocsátott TIROS-N műholdon nagyobb, 0,8 km × 0,8 km-es felbontással rendelkezett, mint az 1,09 km × 1,09 km felbontású „tovább fejlesztett” AVHRR/3. Ennek ellenére az általa nyújtott információk az egyik legértékesebb adatforrássá váltak az elmúlt évek során a nem meteorológiai környezeti kutatások területén.

A műszer valójában egy forgótükörrel felszerelt leképező rendszer. Az ún. forgótükrös leképezés értelmében a műhold haladása közben vékony sávonként végigpásztázza, úgymond soronként letapogatja a földfelszínt. Egy adott sor közepe a műhold nadírjában, azaz pontosan a műhold alatt helyezkedik (ld. 6. ábra).

Egy ilyen sor, mely merőleges a műhold haladására, 1 × 2048 pixelből áll, földfelszíni torzult mérete pedig mintegy 1,09 km × 2925 km. A Föld felől érkező sugárzást a folyamatosan forgó tükör vetíti a műszer szenzorára. A tükör forgási sebessége úgy lett megválasztva, hogy egy sor letapogatása pont annyi időt vegyen igénybe, mint amennyi idő alatt a műhold pályáján ezt az 1,09 km-t megteszi. Ez az idő 0,16 másodperc.

Földünk felszíne és légköre által kisugárzott vagy visszavert sugárzás nem tudja teljes mértékben elhagyni bolygónk légkörét. A légköri gázok bizonyos hullámhosszú összetevői részben, míg mások teljesen elnyelődnek. Az utóbbi hullámhossz-tartományokban nem lehet műszerekkel sugárzást érzékelni a légkörön kívülről. A műszerek mérőcsatornáit ezért úgy választják meg, hogy kihasználhassák azokat a tartományokat (ún. légköri ablakokat), ahol a légkör sugárzásáteresztő képessége maximális. Az AVHRR/3 műszer hat csatornája az adott légköri ablakoknál különböző szélességű sávokban képes érzékelni az elektromágneses hullámok adott részét. A csatornák hullámhossz szerinti érzékenységét fejezi ki a spektrális relatív válaszfüggvény, azaz hogy a műszer az érzékelőjébe érkező sugárzást adott hullámhosszon hány százalékban képes felfogni. Ez csatornánként és műholdanként változik, minden AVHRR műszernek a saját, egyedi tulajdonságai közé tartozik.

15. ábra
A NOAA-15 műholdon lévő AVHRR/3 sugárzásmérő berendezés csatornáinak
spektrális relatív válaszfüggvényei (színes görbék, bal oldali skála) és a légkör
sugárzás-áteresztőképessége a hullámhossz függvényében (folytonos fekete vonal, jobb oldali skála)