| |
|
Hoofdstuk 1 -
Verschijnselen-op-satellietbeelden |
|
|
Begin jaren zestig
van de vorige eeuw
werden de eerste
weersatellieten in
een baan rond de
aarde gebracht. Als
de televisiecamera
op de rondtollende
satelliet toevallig
even de aarde in
beeld kreeg, steeg
in de controlekamers
een luid gejuich op.
De weinig
gedetailleerde
zwart-wit beelden
lieten in de
dampkring en op het
aardoppervlak dan
ook verschijnselen
zien die niet eerder
op
een dergelijke
manier in beeld
waren
gebracht.
Inmiddels zijn we
bijna vijftig jaar
verder. Het aantal
instrumenten op de
satellieten is
uitgebreid, het gaat
niet meer
uitsluitend om
toepassingen
in de
weerkunde, de
beelden zijn
aanzienlijk scherper
en de laatste vijf
jaar deels zelfs in
'ware kleuren'. Of
de aarde in beeld
komt,
is geen verrassing
meer; de sensoren
van de satelliet
zijn onafgebroken op
de aarde gericht en
de tijden waarop men
nieuwe beelden van
de aarde
en de atmosfeer mag
verwachten, zijn
ruim van tevoren
bekend. Wat daarop
te zien is, blijkt
vaak nog wél
onverwacht. De
schitterende opnamen
weten steeds weer te
boeien en stellen
ons in staat te
genieten van
verschijnselen
waarvan onze ouders
en voorouders geen
weet hadden en van
vergezichten waarop
zij geen zicht
hadden. |
| |
|
|
1. Satellietbeeld
van Nederland en
wijde omgeving in
ware kleuren,
afkomstig van de
Amerikaanse
satelliet Aqua. Het
land heeft diverse
tinten
bruin en groen; zeewater is donkerblauw. Bewolking is wit, evenals de
sneeuw boven
Scandinavië. Links
op het beeld
ontbreekt de donkere
tint
van het
zeewater. Daar is de lucht verontreinigd met onder andere saharastof. De rode punten
markeren branden; in
een aantal gevallen
is de
bijbehorende
rookpluim zichtbaar. Bruine tinten in de kustwateren duiden op
sediment.
Groene tinten op zee
hangen samen met
algenbloei.
Middagbeeld van 18
april 2003. Bron: NASA/GSFC MODIS Land Rapid Response Team. |
2. Satellietbeeld
van Nederland,
afkomstig van de
Amerikaanse
satelliet NOAA 16.
Het beeld is
kunstmatig
ingekleurd: het land
is groen, de zee is
blauw, hoge bewolking is wit, lagere bewolking en mist geel. De mist
op de Noordzee reikt
tot aan de Hollandse
en Zeeuwse kust. Het
beeld is
opgebouwd
uit gegevens van twee opeenvolgende overkomsten van de satelliet. Het tijdsverschil
tussen de linkerbaan
en de daaraan
voorafgaande
rechterbaan bedraagt ruim 100 minuten. De lijn waarlangs de beelden aan
elkaar zijn
'geplakt' loopt over Noord-Frankrijk
en
het oosten van
Engeland. Bron: NOAA/Institut für Meteorologie, Freie Universität,
Berlijn. |
3. Mist op de
Noordzee reikt tot
aan de
Waddeneilanden.
Datum: 26 maart
2003.
Satelliet: Aqua. Bron:
NASA/GSFC MODIS Land
Rapid Response Team. |
|
|
Dit boek geeft
talrijke voorbeelden
van
satellietbeelden,
steeds voorzien van
uitleg over wat erop
is te zien en
waarom. Het is een
excursie langs
gewone en
uitzonderlijke
gebeurtenissen die
zich waar ook op
aarde of in de
dampkring voordoen.
Het bekendst zijn de
verschijnselen die
geregeld genoemd
worden in de
weeroverzichten van
televisie en
dagbladen: de
depressies,
de
fronten en de
hogedrukgebieden.
Daarna komen
kleinschaliger, maar
niet minder
indrukwekkende, soms
zelfs verwoestende
weersystemen aan
bod, zoals tropische
cyclonen, zomerse
onweersstoringen
en
winterse depressies
in koude lucht. In
die koude lucht zijn
verder geregeld
patronen met
langgerekte
koordwolken en met celvormige bewolking
zichtbaar, die zich
voordoen boven
relatief warm
oceaanwater en boven
opgewarmd land. De
langgerekte
koordwolken kunnen
ook ontstaan
boven
meren en randzeeën,
zoals de Grote Meren
in de Verenigde
Staten,
de Oostzee
en de Noordzee.
Vulkanische eilanden
geven
de luchtstroming
boven de oceaan vaak
een verrassende
draai. Achter de
eilanden ontstaan
boeggolven, zoals
bij schepen.
Ook
treden er
op die
plek vaak
langgerekte
wolkenpluimen en
zelfs schitterende
wervelpatronen op.
De invloed van
grootschaliger
gebergten op de
luchtstroming in de
atmosfeer is
geregeld uit de
satellietbeelden af
te lezen; er vormt
zich achter die
bergen een soort
ribbelpatroon dat
sterk
doet denken
aan een wasbord. |
| |
| De atmosfeer bevat
meer dan lucht en
wolken alleen.
Woestijnzand kan
duizenden kilometers
worden meegevoerd,
zodat bijvoorbeeld
Saharastof
tot in Nederland kan
doordringen om daar
extra wasbeurten
voor de auto
noodzakelijk te
maken. Ook as van
vulkanen kan lange
reizen maken en
onderweg grote
hinder opleveren
voor het
vliegverkeer.
Vrijwel altijd is er
wel ergens
brand; de
rook en later het
verbrande gebied
worden op
satellietbeelden
vastgelegd. Zelfs
heiigheid, die
ontstaat als een
hogedrukgebied het
weer bepaalt en vaak
een gevolg van
luchtverontreiniging
door wegverkeer en
industrie, is met de
huidige generatie
satellieten
duidelijk in beeld
te brengen. Verder
laat het
vliegverkeer soms
zijn sporen achter
op satellietbeelden,
vooral als de
weersomstandigheden
zodanig zijn dat de
vliegtuigwolken zich
geruime tijd kunnen
handhaven. Minder
bekend
dan de
vliegtuigsporen zijn
de scheepswolken die
af en toe de
aanwezigheid van
schepen onder een
wolkendek boven de
oceaan verraden. |
| |
Op een onbewolkte
oceaan is overigens
ook veel te zien.
Satellietbeelden
tonen geregeld
weerspiegelingen van
zonlicht in het
oceaanwater,
dat daardoor lichter
van tint wordt.
Uit
onregelmatigheden in
het patroon van
spiegeling zijn soms
weer andere
verschijnselen af te
leiden,
zoals verschillen in
windsnelheid bij het
oceaanoppervlak, het
optreden van
inwendige golven in
de oceaan of de
aanwezigheid van
ondiepten en banken
in zee.
De doorgaans
diepblauwe kleur van
de oceaan kan ook
door andere
verschijnselen dan
zonneglinstering
veranderen. Boven
ondiepten is de tint
soms helder
lichtblauw. De
aanwezigheid van
eencellige
plantaardige
organismen in de
oceaan, het
zogeheten
fytoplankton, geeft
aanleiding tot
groene of zeegroene
tinten. Als de
bacteriën het
afgestorven
fytoplankton
afbreken, gebruik
maken van zwavel,
wordt het uiterlijk
van het zeeoppervlak
melkgroen. Slib en
zand dat door
rivieren naar zee
wordt gevoerd, geeft
de kleur van de zee
langs de kust een
bruinige tint. |
| |
| Alle genoemde
verschijnselen zijn
met de nu actieve
satellieten tot in
detail vastgelegd op
kleurrijke
satellietbeelden,
waarvan verderop een
groot aantal wordt
afgedrukt en
beschreven.
De
meeste beelden tonen
de aarde en de
atmosfeer in ware
kleuren. Ze zijn
afkomstig van de
modernste
Amerikaanse
satellieten, de
Terra (1999) en de Aqua (2003) (beeld
1) en van een
voorloper van deze
satellieten: de Seastar (1997).
Daarnaast zijn
er beelden van
NOAA-satellieten
opgenomen waarbij de
kleuren een
resultaat zijn van
de bewerking die de
satellietinformatie
heeft ondergaan op
het ontvangststation
(beeld 2). Op
dergelijke beelden
is het landoppervlak
gewoonlijk groen, de
zee blauw, hoge
bewolking wit en
lagere bewolking
soms geel;
dergelijke tinten
kunnen overigens
alleen worden
gerealiseerd op
beelden van het door
de zon beschenen
deel van de aarde.
De beelden zijn
eenvoudig te
interpreteren,
maar
de kleuren zijn dus
niet 'echt'. |
| |
| De satellieten
bevinden zich op een
hoogte van 750-850
km. We moeten ons
dus in die positie
denken bij de start
van de denkbeeldige
excursie
over de aarde en bij
het bekijken van de
beelden. De
satellieten komen
eenmaal of enkele
malen per dag over;
hun banen lopen min
of meer over de
polen. Elke dag
schuift de baan een
beetje op, zodat de
satelliet steeds
rond
dezelfde tijd
overkomt en de
belichting van het
aardoppervlak van
dag op dag gelijk
blijft. De
meetinstrumenten van
de satellieten
brengen een brede
strook in beeld aan
weerszijden van het
pad dat ze volgen
of,
preciezer gezegd,
aan weerszijden van
de projectie van de
baan op het
aardoppervlak. Bij
sommige beelden is
te zien dat ze zijn
samengesteld uit
stroken afkomstig
van verschillende
omlopen (beelden 2,
3 en 4). Door het
tijdsverschil tussen
de overkomsten
sluiten de
verschillende
onderdelen van het
beeld niet precies
aan; de atmosfeer
staat in de
tussentijd namelijk
niet stil! Het
tijdsverschil
bedraagt ruim
anderhalf uur bij
combinatie van
gegevens van een en
dezelfde NOAA-satelliet en
enkele uren als data
van
Terra-ochtendbeelden
en
Aqua-middagbeelden
gecombineerd worden. |
| |
 |
| Foto-4 |
|
|
 |
| Foto-5 |
|
| |
3. Stof uit de
Sahara is op 10
januari 2005
onderweg naar het
Caribische gebied.
Het beeld in ware
kleuren is
samengesteld uit
meetgegevens
van
drie opeenvolgende omlopen van de satelliet Terra. Per omloop is
een strook in beeld
van ongeveer 2300 km
breed. Eerst kwam
Afrika in
beeld; de linkerstrook is het recentst. Bron: NASA Earth Observatory |
4. Samengesteld
satellietbeeld van
de Indische Oceaan
met vier tropische
cyclonen. De stroken
zijn afkomstig van
de satellieten Terra
(ochtend)
en Aqua (middag van 11 februari 2003). Bron: NASA/GSFC
MODIS Land Rapid
Response Team. |
| |
|
Aardoppervlak en
bewolking |
| |
| De belangrijkste
'bestanddelen' van
een satellietbeeld
zijn het
aardoppervlak en de
eventueel daarboven
aanwezige bewolking.
Al op de beelden van
de eerste
weersatellieten
waren dit duidelijk
te onderscheiden zaken. |
| |
In onbewolkte
gebieden is de grens
tussen land en zee
markant aanwezig.
Grote meren,
besneeuwde bergen en
verschillen in
vegetatie of
landgebruik zijn
steeds goed terug te
vinden geweest, maar
vroeger uiteraard
niet
met het detail dat
thans bereikt kan
worden.
De bewolking
die op de
satellietbeelden
zichtbaar is, is
gewoonlijk een
resultaat van
stijgende
luchtbewegingen.
Opstijgende lucht
koelt namelijk af en
kan daarbij
verzadigd
raken voor
waterdamp, dat er
altijd wel in
voorkomt. In de
verzadigde lucht
treedt condensatie
op;
er vormen zich
druppels die
gezamenlijk
bewolking vormen. |
| |
| Stijgbewegingen
treden op in drie
verschillende
situaties. Soms
wordt lucht
gedwongen op te
stijgen tegen
gebergten; dan raakt
het bewolkt aan
de kant van het
gebergte waar de
wind vandaan komt.
Stijgende
luchtbewegingen
worden ook
aangetroffen in
lagedrukgebieden en
aan de
scheidingsvlakken
tussen luchtsoorten
met verschillende
eigenschappen, de
zogeheten fronten.
Het gaat dan om
grootschalige
processen die
aanleiding geven tot
grote pakketten
gelaagde bewolking.
Tenslotte doen zich
ook stijgende
luchtstromingen voor
in koude lucht boven
warmer zeewater of
boven een door de
zon opgewarmd
landoppervlak. Onder
dergelijke
omstandigheden
vormen zich
stapelwolken, die
zich doorgaans
ordenen in
koordwolken of in
cellen. |
|
| Depressiekrul tussen Groenland en IJsland. Beeld in ware kleuren van de satelliet Aqua. Middagopname 04-09-2003. Bron: Nasa/ GFSC MODIS Land Rapid Respons Team |
|
|
|
|
Mist is op
satellietbeelden
eveneens goed terug
te vinden (beelden 2
en 5). Het is
laaghangende
bewolking waarvan de
onderkant op het
aardoppervlak rust.
Mist ontstaat boven
land bijvoorbeeld
tijdens nachtelijke
afkoeling. Ook in
warme lucht boven
koud zeewater,
bevroren grond
of
een wegsmeltend
sneeuwdek, vormt
zich doorgaans mist.
De afbeeldingen in
deze uitgave tonen
talrijke voorbeelden
van bewolking en
mist;
ze laten daarin vaak
kleinere structuren
zien die
eigenaardigheden in
het patroon van
luchtstromingen
verraden. |
| |
| Bron:
Kees Floor - Het weer op satellietbeelden |
|
|
|
|
