Nieuwe weersatelliet verbetert stormverwachtingen met 3D-profielen
Dinsdag 1 juli werd de nieuwste Europese weersatelliet gelanceerd door EUMETSAT. De MTG-S1 is onderdeel van de nieuwste generatie van de Meteosat weersatellieten en heeft kwaliteiten die gaan helpen voor het maken van betere weersverwachtingen. De satelliet biedt voor het eerst een ruimte-gebaseerd beeld van de volledige levenscyclus van stormsystemen.Twee soorten
De MTG-S1 is een geostationaire satelliet van de derde generatie. Geostationaire satellieten hangen op ongeveer 36.000 kilometer hoogte en roteren met de aarde mee, zodat ze altijd boven dezelfde plek staan. De tweede soort van EUMETSAT-weetsatellieten vliegt in een lage baan van enkele honderden kilometers boven de aarde.
De weersatellieten bestaan als sounder variant of imager variant. MTG-S1 is een sounder en ‘beluistert’ de atmosfeer met behulp van infraroodmetingen (IRS). Zo worden heel precies en in 3D de temperatuur, wind, luchtvochtigheid en spoorgassen gemeten op een horizontaal grid van vakjes van ongeveer 4 bij 4 kilometer groot. Dit gebeurt elke 30 minuten voor heel Europa. Naar verwachting komen de gegevens binnen anderhalf jaar na lancering beschikbaar.
De informatie van IRS wordt opgenomen in globale en regionale modellen, waaronder het Europese weermodel ECMWF en KNMI-weermodel Harmonie. Er zijn hoge verwachtingen van de betekenis van deze nieuwe generatie weersatellieten voor de korte termijnverwachtingen van neerslag op regionaal niveau.
Driedimensionaal
Deze gegevens helpen bij het detecteren en voorspellen van veranderlijke weersystemen. De directeur van de aardobservatie programma’s van ESA zegt: “Deze missie zal de voorspellingen veranderen, door gebruik te maken van innovatieve ruimtetechnologie. 3D gegevens over de atmosfeer maken snellere reacties op extreem weer mogelijk.”
Tot nu toe leverden Europese imager weersatellieten hoge-resolutiebeelden van de aarde. Deze zijn geschikt voor het volgen van het wolkendek en stormsystemen, maar de camera’s kunnen alleen 2D beelden maken. Ze laten zien wat er boven in de atmosfeer gebeurt, maar niet wat eronder ligt. De infraroodsonde aan boord van de nieuwe weersatelliet maakt gebruik van het signaal van gassen in de atmosfeer die infraroodlicht uitzenden of absorberen. Zo kunnen atmosferische eigenschappen zowel verticaal als horizontaal gemeten worden. Dit is vergelijkbaar met de techniek die EarthCARE toepast om de verticale structuur van wolken in kaart te brengen.
Nowcasting verbeteren
Weersverwachtingen opstellen op heel korte termijn wordt nowcasting genoemd. Dit gaat van minuten tot enkele uren van tevoren. Nowcasting is essentieel voor weersomstandigheden die zich snel ontwikkelen tot gevaarlijke omstandigheden, zoals onweer, tornado’s of plotselinge overstromingen. Zulke systemen hebben vaak te maken met atmosferische instabiliteit. Het detecteren van atmosferische instabiliteit is dan ook een belangrijke eigenschap van de satelliet.
De atmosfeer wordt in lagen van ongeveer 1 kilometer dik opgedeeld, waardoor meteorologen precies kunnen zien wat er op elke hoogte gebeurt. Het geeft vergelijkbare informatie als weerballonoplatingen, welke in veel gebieden op aarde schaars zijn en in de VS afgeschaald worden. Daarnaast worden elk half uur nieuwe gegevens geleverd en krijgen meteorologen bijna realtime updates over de atmosferische omstandigheden. Verticale luchtbewegingen spelen een belangrijke rol in het ontwikkelen van stormsystemen, maar traditionele imager satellieten zijn niet geschikt om deze details vast te leggen. Wanneer zulke stomen al aan het begin van hun ontwikkeling gedetecteerd kunnen worden, zullen vroegtijdige waarschuwingen verbeteren.
Luchtkwaliteit
Het monitoren van de luchtkwaliteit is een andere toepassing van de nieuwe satelliet. Een instrument van de Copernicus Sentinel 4-missie van de EU werd aan boord meegenomen, welke de luchtkwaliteit over Europa en Noord-Afrika elk uur opmeet. Fijnstof (aerosolen) en gassen zoals ozon en stikstofdioxide bepalen de luchtkwaliteit. Met de data kan de uitstoot van deze substanties beter worden bijgehouden.
Met de infraroodmeter kan de satelliet broeikasgassen detecteren, zoals koolmonoxide, kooldioxide, methaan en ozon. Daarmee draagt het bij aan de lange termijn atmosferische gegevens die nodig zijn om klimaatverandering in kaart te brengen. De satelliet is dus een ondersteuning voor het dagelijkse weerbericht, maar ook voor wetenschappelijk onderzoek naar klimaatverandering.
