Home -> Van de redactietafel -> Betere weersvoorspelling met kaart van waterdamp in atmosfeer
Betere weersvoorspelling met kaart van waterdamp in atmosfeer
Weersvoorspellingen, satellietnavigatie in de auto en de inspectie van dijken of aardgasvelden. Al deze toepassingen van satellietgegevens worden nóg nauwkeuriger als we meer weten over de verdeling van waterdamp in onze dampkring. Dat zegt Roderik Lindenbergh van de TU Delft. Lindenbergh deed onder meer onderzoek met het satellietinstrument MERIS aan boord van de Europese milieusatelliet Envisat. Zijn onderzoek werd ondersteund vanuit de Nederlandse ruimtevaartorganisatie NSO.
We zijn niet anders gewend dan dat TomTom de weg wijst en dat de weerman vertelt of het later vandaag bewolkt wordt of zonnig. Waar we meestal niet bij stilstaan, is de foutmarge in beide toepassingen. Lindenbergh: ‘Satellietnavigatie in de auto is tot een paar meter nauwkeurig. Het kastje op je dashboard weet niet of je op de hoofdrijbaan zit, of op de ventweg ernaast. Datzelfde geldt voor de heel moeilijk te voorspellen onweersbuien. Zelfs de beste weerman kan je niet vertellen of de hoofdact van het muziekfestival Pinkpop in het water valt door een onweersbui.'
 Waterdampkaart van de wereld, gemaakt door het MERIS-instrument op Envisat. (beeld ESA) Verstrooid |
Waterdamp is de spelbreker. GPS-satellieten sturen radiosignalen naar de aarde. Die raken verstrooid of vertraagd door waterdamp in de atmosfeer. Hetzelfde geldt voor de signalen van het instrument ASAR aan boord van de Europese aardobservatiesatelliet Envisat. Dit radarinstrument stuurt signalen naar de aarde om ze even later weer op te vangen. Op de heen- én de terugweg wordt het signaal beïnvloed door waterdamp in de atmosfeer. Met afwijkingen tot gevolg in metingen van oceaanstromen, ijskappen en de topografie van landmassa's.
Lindenbergh gebruikte een ander instrument op Envisat, de Medium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS), om te onderzoeken hoe waterdamp in de atmosfeer verdeeld is. Met behulp van gegevens uit twee golflengtegebieden wordt een schatting gemaakt van de hoeveelheid waterdamp die zich tussen de satelliet en de aarde bevindt. ‘Hoeveel waterdamp op elke willekeurige hoogte zit, kunnen we niet zien. Maar hier geldt: beter dat we iets weten, dan dat we niets weten.'
 De gecombineerde gegevens van GPS en MERIS leveren een nauwkeurigere waterdampkaart. Links: MERIS-kaart, midden: GPS, rechts: het verschil tussen de twee kaarten. (beeld: TU Delft) |
GPS-stations
‘Dankzij dit onderzoek zijn we in staat om de nauwkeurigheid van de GPS- en ASAR- metingen te verbeteren met MERIS-data. En omgekeerd kunnen we MERIS verbeteren met behulp van de GPS-gegevens', aldus Lindenbergh. ‘Het is voor het eerst dat we de distributie van waterdamp vanuit twee gezichtspunten in kaart hebben gebracht: zowel vanaf de grond, als vanuit de ruimte.'
 De onderzoekers maakten gebruik van het MERIS-instrument op de Envisat. (beeld: ESA) Klimaatonderzoek |
De nauwkeuriger waterdampgegevens komen niet alleen de meteorologie en satellietnavigatie ten goede. Klimaatonderzoekers zitten erom te springen, want waterdamp is het belangrijkste broeikasgas in de atmosfeer. Daarnaast zijn veel landmeetkundige toepassingen tegenwoordig gebaseerd op satellietmetingen. Gebouwen, gaswinningslocaties en dijken worden vanuit de ruimte gemonitord. Lindenbergh: ‘Onze methode om waterdamp uit satellietdata te schatten kan in veel verschillende toepassingen worden gebruikt. Met als gevolg aanzienlijk nauwkeuriger gegevens.'
NSO