Een blik uit de ruimte: kijken naar de atmosfeer en het aardoppervlak

Arnold Moene en Bert Holtslag

Inhoud • Wat kun je zien in de atmosfeer ?

• Hoe kijk je naar de atmosfeer ?

• Welke toepassingen ?

– Kijken en begrijpen – Een beter weerbericht door remote sensing?

– Remote sensing en klimaat

Schalen in de atmosfeer

Tornado

Kleine wervels

Synoptische schaal

Klimaat

Hoe kijk je naar de atmosfeer?

• Welke satellieten?

• Wat doet de atmosfeer met straling?

• Wat ziet de satelliet?

Eigenschappen satellieten • Baan (hoogte en omlooptijd) – ruimtelijke resolutie – tijd resolutie • Instrumenten aan boord: – zichtbaar licht – infrarood (warmtestraling) – radar

Polair / zon-synchroon • Baan gaat (ong.) over de polen • Hoogte ±800 km • Ruimtelijk detail: 10 1000 m • Resolutie in de tijd: 26 ½ dag • Beelden overal op zelfde moment van de dag

Geo-stationair • Vaste plek boven de aarde • Grote afstand  weinig

ruimtelijk

detail (5 km) • Wel detail in de

tijd

(tot 15 minuten)

Straling: het spectrum 10 -9 10 -6 10 -3 golflengte (m) 10 0 10 3 10 5

Straling en de atmosfeer

zichtbaar infrarood radar

Zoek de verschillen Zichtbare straling Infrarode straling (wit is koud)

Welke wolken zien we?

Wat zien we nu?

• Infrarood: wolkenhoogte • Infrarood: wolkendikte • Zichtbaar licht: wolkendikte

Toepassingen • Begrijpen en volgen van weersverschijnselen • Gebruik van satellietgegevens in weermodellen • Remote sensing en klimaat

•Europa •Zomer •Ontwikkeling front met buien Kijken en begrijpen

•Florida •Zichtbaar licht •zware buien in de middag Kijken en begrijpen

Kijken en begrijpen •Nederland •Zichtbaar licht •Land-zee effect

• • Gebruik in weermodellen Waarnemingen nodig voor begintoestand van model • • Waarnemingen zijn schaars : grond (boven), bovenlucht (onder)

Gebruik in weermodellen Verticale sounding • • Profielen van waterdamp en temperatuur • • Achtergrond Lucht zendt straling uit (verticale sounding) Lucht absorbeert straling (‘limb’ sounding) ‘Limb’ sounding

Gebruik in weermodellen Relatieve vochtigheid op 5 kilometer (VS)

• • Gebruik in weermodellen • • Oppervlakte wind op zee uit radar Actief: reflectie hangt af van ruwheid Passief: uitgezonden straling hangt af van ruwheid Ruwheid hangt af van windsnelheid wind rond Antarctica

Gebruik in weermodellen • Verplaatsing van wolken geeft ook wind-informatie • Maar wolken ontwikkelen zich ook !

• Doe het zelf

Weermodellen / hydrologie • Schatting van verdamping irrigatiegebied Turkije • Boven: eind juni, onder: eind augustus • Irrigatie-seizoen start begin juli

Klimaat • Aanvullen van schaarse metingen aan de grond en in de atmosfeer • Trends • Ruimtelijke verschillen • Kijken naar: – Toestand atmosfeer – Toestand aardoppervlak

Klimaat: wolkentype • % buienwolken • Jaarlijkse gang • Noord-zuid beweging van ITCZ

Klimaat: straling • Netto straling aan oppervlak • Gemiddeld > 0 • Grote verschillen in seizoen

Klimaat: straling • En nu zelf aan de slag

• Ozon concentratie in stratosfeer • Najaar 2001 • Ozon-gaat zuidpool Klimaat: ozon

Mogelijkheden in de klas • Actuele beelden: van internet (Wageningen, Dundee, …) • Klimaat: – Database

International Satellite Cloud Climatology Project

(ISCCP) – Worldwatcher software • Suomi Virtual Museum (wordt in Nederlands vertaald)

Vragen: nu of later?

• Arnold Moene ([email protected]) • http://www.met.wau.nl

• Aardrijkskunde docent voor VWO campus?