Waterdamp spelbreker

We zijn niet anders gewend dan dat TomTom de weg wijst en dat deweerman vertelt of het later vandaag bewolkt wordt of zonnig. Waarwe meestal niet bij stilstaan, is de foutmarge in beidetoepassingen. Lindenbergh: “Satellietnavigatie in de auto is toteen paar meter nauwkeurig. Het kastje op je dashboard weet niet ofje op de hoofdrijbaan zit, of op de ventweg ernaast. Datzelfdegeldt voor de heel moeilijk te voorspellen onweersbuien. Zelfs debeste weerman kan je niet vertellen of de hoofdact van hetmuziekfestival Pinkpop in het water valt door een onweersbui.”

Verstrooid

Waterdamp is de spelbreker. GPS-satellieten sturen radiosignalennaar de aarde. Die raken verstrooid of vertraagd door waterdamp inde atmosfeer. Hetzelfde geldt voor de signalen van het instrumentASAR aan boord van de Europese aardobservatiesatelliet Envisat. Ditradarinstrument stuurt signalen naar de aarde om ze even later weerop te vangen. Op de heen- én de terugweg wordt het signaalbeïnvloed door waterdamp in de atmosfeer. Met afwijkingen totgevolg in metingen van oceaanstromen, ijskappen en de topografievan landmassa’s.

Lindenbergh gebruikte een ander instrument op Envisat, de MediumResolution Imaging Spectrometer (MERIS), om te onderzoeken hoewaterdamp in de atmosfeer verdeeld is. Met behulp van gegevens uittwee golflengtegebieden wordt een schatting gemaakt van dehoeveelheid waterdamp die zich tussen de satelliet en de aardebevindt. “Hoeveel waterdamp op elke willekeurige hoogte zit, kunnenwe niet zien. Maar hier geldt: beter dat we iets weten, dan dat weniets weten.”

GPS-stations

Een tweede manier om waterdamp te meten, is metGPS-grondstations. Door de positie van de verschillendeGPS-satellieten, de hoogte van het grondstation en de vertraging inhet signaal mee te wegen, ontstaat een kaart van dewaterdampverdeling in de atmosfeer. Lindenbergh gebruikte naastMERIS 25 GPS-stations in heel Nederland. Zulke kaarten zijn mindergedetailleerd dan de MERIS-kaarten, maar wel actueler. Ze leverencontinu meetgegevens, terwijl MERIS er drie dagen over doet om dehele aarde één keer helemaal in kaart te brengen.

“Dankzij dit onderzoek zijn we in staat om de nauwkeurigheid vande GPS- en ASAR- metingen te verbeteren met MERIS-data. Enomgekeerd kunnen we MERIS verbeteren met behulp van deGPS-gegevens”, aldus Lindenbergh. ‘Het is voor het eerst dat we dedistributie van waterdamp vanuit twee gezichtspunten in kaarthebben gebracht: zowel vanaf de grond, als vanuit de ruimte.’

Klimaatonderzoek

De nauwkeuriger waterdampgegevens komen niet alleen demeteorologie en satellietnavigatie ten goede. Klimaatonderzoekerszitten erom te springen, want waterdamp is het belangrijkstebroeikasgas in de atmosfeer. Daarnaast zijn veel landmeetkundigetoepassingen tegenwoordig gebaseerd op satellietmetingen. Gebouwen,gaswinninglocaties en dijken worden vanuit de ruimte gemonitord.Lindenbergh: “Onze methode om waterdamp uit satellietdata teschatten kan in veel verschillende toepassingen worden gebruikt.Met als gevolg aanzienlijk nauwkeurigere gegevens.”