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

aardoppervlak Arnold Moene en Bert Holtslag

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

aardoppervlak Arnold Moene en Bert Holtslag

InhoudInhoud

• 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

• 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 atmosfeerSchalen in de atmosfeer

TornadoTornado

Kleine wervelsKleine wervels

Synoptische schaalSynoptische schaal

KlimaatKlimaat

Hoe kijk je naar de atmosfeer?Hoe kijk je naar de atmosfeer?

• Welke satellieten?

• Wat doet de atmosfeer met straling?

• Wat ziet de satelliet?

• Welke satellieten?

• Wat doet de atmosfeer met straling?

• Wat ziet de satelliet?

Eigenschappen satellietenEigenschappen satellieten

• Baan (hoogte en omlooptijd) – ruimtelijke resolutie– tijd resolutie

• Instrumenten aan boord:– zichtbaar licht– infrarood (warmtestraling)– radar

• Baan (hoogte en omlooptijd) – ruimtelijke resolutie– tijd resolutie

• Instrumenten aan boord:– zichtbaar licht– infrarood (warmtestraling)– radar

Polair / zon-synchroonPolair / 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

• 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-stationairGeo-stationair

• Vaste plek boven de aarde

• Grote afstand weinig ruimtelijk detail (5 km)

• Wel detail in de tijd (tot 15 minuten)

• Vaste plek boven de aarde

• Grote afstand weinig ruimtelijk detail (5 km)

• Wel detail in de tijd (tot 15 minuten)

Straling: het spectrumStraling: het spectrum

golflengte (m)10510310010-310-610-9

TV/radio

mic

ro-g

olf (ra

dar)

Rontgen

infra

rood

lange-

golf ra

dio

zichtb

aar

Straling en de atmosfeerStraling en de atmosfeer

radarzichtbaar infrarood

Zoek de verschillenZoek de verschillen

Zichtbare stralingZichtbare straling Infrarode stralingInfrarode straling

(wit is koud)

Welke wolken zien we?Welke wolken zien we?

Wat zien we nu?Wat zien we nu?

• Infrarood: wolkenhoogte

• Infrarood: wolkendikte

• Zichtbaar licht: wolkendikte

ToepassingenToepassingen

• Begrijpen en volgen van weersverschijnselen

• Gebruik van satellietgegevens in weermodellen

• Remote sensing en klimaat

• Begrijpen en volgen van weersverschijnselen

• Gebruik van satellietgegevens in weermodellen

• Remote sensing en klimaat

Kijken en begrijpenKijken en begrijpen

•Europa•Zomer•Ontwikkeling front met buien

•Europa•Zomer•Ontwikkeling front met buien

Kijken en begrijpenKijken en begrijpen

•Florida•Zichtbaar licht•zware buien in de middag

•Florida•Zichtbaar licht•zware buien in de middag

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

•Nederland•Zichtbaar licht•Land-zee effect

Gebruik in weermodellenGebruik in weermodellen• Waarnemingen nodig voor

begintoestand van model• Waarnemingen zijn schaars :

• grond (boven), • bovenlucht (onder)

• Waarnemingen nodig voor begintoestand van model

• Waarnemingen zijn schaars :• grond (boven), • bovenlucht (onder)

Gebruik in weermodellenGebruik in weermodellen

Verticale soundingVerticale sounding

‘Limb’ sounding‘Limb’ sounding

• Profielen van waterdamp en temperatuur• Achtergrond

• Lucht zendt straling uit (verticale sounding)

• Lucht absorbeert straling (‘limb’ sounding)

• Profielen van waterdamp en temperatuur• Achtergrond

• Lucht zendt straling uit (verticale sounding)

• Lucht absorbeert straling (‘limb’ sounding)

Gebruik in weermodellenGebruik in weermodellen

Relatieve vochtigheid op 5 kilometer (VS)Relatieve vochtigheid op 5 kilometer (VS)

Gebruik in weermodellenGebruik 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

• 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 weermodellenGebruik in weermodellen

• Verplaatsing van wolken geeft ook wind-informatie

• Maar wolken ontwikkelen zich ook !

• Doe het zelf

• Verplaatsing van wolken geeft ook wind-informatie

• Maar wolken ontwikkelen zich ook !

• Doe het zelf

Weermodellen / hydrologieWeermodellen / hydrologie

• Schatting van verdamping irrigatiegebied Turkije

• Boven: eind juni, onder: eind augustus

• Irrigatie-seizoen start begin juli

• Schatting van verdamping irrigatiegebied Turkije

• Boven: eind juni, onder: eind augustus

• Irrigatie-seizoen start begin juli

KlimaatKlimaat

• Aanvullen van schaarse metingen aan de grond en in de atmosfeer

• Trends

• Ruimtelijke verschillen

• Kijken naar: – Toestand atmosfeer– Toestand aardoppervlak

• Aanvullen van schaarse metingen aan de grond en in de atmosfeer

• Trends

• Ruimtelijke verschillen

• Kijken naar: – Toestand atmosfeer– Toestand aardoppervlak

Klimaat: wolkentypeKlimaat: wolkentype

• % buienwolken• Jaarlijkse gang• Noord-zuid

beweging van ITCZ

• % buienwolken• Jaarlijkse gang• Noord-zuid

beweging van ITCZ

Klimaat: stralingKlimaat: straling

• Netto straling aan oppervlak

• Gemiddeld > 0• Grote

verschillen in seizoen

• Netto straling aan oppervlak

• Gemiddeld > 0• Grote

verschillen in seizoen

Klimaat: stralingKlimaat: straling

• En nu zelf aan de slag

Klimaat: ozonKlimaat: ozon

• Ozon concentratie in stratosfeer

• Najaar 2001• Ozon-gaat

zuidpool

• Ozon concentratie in stratosfeer

• Najaar 2001• Ozon-gaat

zuidpool

Mogelijkheden in de klasMogelijkheden 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)

• 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?Vragen: nu of later?

• Arnold Moene (afmoene@hp1.met.wau.nl)

• http://www.met.wau.nl

• Aardrijkskunde docent voor VWO-campus?

• Arnold Moene (afmoene@hp1.met.wau.nl)

• http://www.met.wau.nl

• Aardrijkskunde docent voor VWO-campus?