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 Welke processen spelen zich af in de atmosfeer Hoe kijk je: welke satellieten en wat zien ze Toepassingen: kwalitatief en kwantitatief

Schalen in de atmosfeer De processen in de atmosfeer strekken zich uit over een grote range van tijdschalen en lengte schalen. Vanaf de tijdschaal van grofweg een uur en een lengte schaal van tientallen meters kunnen remote sensing producten van belang zijn. Overigens is er in de atmosfeer een positieve correlatie tussen tijd- en lengteschaal, terwijl er in RS-producten een negatieve correlatie is (hoe hoger de resolutie, hoe minder vaak een beeld)

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 golflengte (m) 105 103 100 10-3 10-6 10-9 TV/radio micro-golf (radar) Rontgen infrarood lange-golf radio zichtbaar

Straling en de atmosfeer Zichtbaar: kijk naar gereflecteerd zonlicht Infrarood: kijk naar uitgezonden infarood licht Radar: zendt zelf straling uit en kijkt naar reflectie (afh. zowel tijdvertraging als sterkte van reflectie (bodemvocht)) Als je iets over het oppervlak wilt weten zit atmosfeer juist in de weg 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

Kijken en begrijpen Europa Zomer Ontwikkeling front met buien

Kijken en begrijpen Florida Zichtbaar licht zware buien in de middag

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

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

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 (afmoene@hp1.met.wau.nl) http://www.met.wau.nl Aardrijkskunde docent voor VWO-campus?