Beispiele dynamischer Prozesse aus unterschiedlichen Erdsphären und die für deren systematische Erfassung erforderlichen Beobachtungsintervalle.
Das System Erde besteht aus einer Vielzahl von Komponenten und Prozessen, die durch komplexe Wechselwirkungen aufs Engste miteinander verwoben sind. Beispielsweise können Veränderungen in der
nicht nur das dynamische Gleichgewicht untereinander, sondern auch Physik und Chemie der Atmosphäre nachhaltig beeinflussen. Veränderungen in der Atmosphäre wirken sich wiederum auf Wetter und Klima aus und nehmen ihrerseits Einfluss auf eine Fülle von Prozessen in der Bio-, Geo-, Hydro- und Kryosphäre. Viele dieser komplexen Wechselwirkungen sind derzeit nicht oder nur äußerst unzureichend erforscht und verstanden. Ein wichtiger Grund hierfür ist, dass in der Regel Prozesse aus mehreren Erdsphären auf unterschiedlichsten räumlichen und zeitlichen Skalen miteinander verkoppelt sind, geeignete Beobachtungsdaten zur Analyse dieser vielfältigen Wechselwirkungen häufig jedoch entweder überhaupt nicht oder lokal und zeitlich nur sehr begrenzt zur Verfügung stehen.
Die Erfassung dynamischer Prozesse bedarf einer kontinuierlichen, langfristig angelegten und systematisch geplanten Aufnahmestrategie, um Veränderungen rechtzeitig zu erkennen und diese mit ausreichender Genauigkeit zu quantifizieren. Abhängig von den zu erfassenden Phänomenen müssen Veränderungen auf unterschiedlichsten Raum- und Zeitskalen betrachtet und miteinander in Beziehung gesetzt werden. Dies erfordert wiederum ein breites Spektrum an Beobachtungsintervallen. Mit der Einführung der satellitengestützten Erdbeobachtung haben in den letzten Jahrzehnten Kenntnis und Verständnis von Veränderungen im System Erde deutlich zugenommen. Jedoch reichen Abbildungsleistung, Messgenauigkeit und Aufnahmekapazität bestehender Systeme in vielen Fällen nicht aus, um verlässliche Aussagen über die Dynamik großräumiger Prozesse abzuleiten.
Eine wesentliche Anforderung an die Tandem-L-Mission ist daher die Fähigkeit, große Flächen regelmäßig in möglichst kurzen Zeitintervallen und mit hoher räumlicher Auflösung abzubilden. In Verbindung mit einer systematisch geplanten Aufnahmestrategie ermöglicht diese die Erstellung konsistenter Zeitreihen für die gesamte Erde. Nur so kann die Dynamik der vielfältigen Veränderungen auf der Erdoberfläche mit ausreichender Genauigkeit und ohne Fehler durch eine zu geringe Abtastrate erfasst werden. Die Kombination aus kurzen Wiederholzyklen und mehrjähriger Datenaufzeichnung ermöglicht es, sowohl schnell ablaufende, hochdynamische Vorgänge, wie z.B. Relaxationsprozesse nach Erdbeben, als auch langsamer ablaufende Prozesse, wie z.B. Veränderungen der Waldbiomasse, in der geforderten Präzision und Auflösung zu erfassen.