Temperatuurbeelden



1. Dikke laag zand en stof boven het zuiden van Afghanistan en het noorden van Pakistan, 14 juni 2004. Het zand stroomt rond de Chagai Hills, de donkere plek in het midden. Aan de zuidzijde voorkomt de Siahan Mountain Range in Pakistan dat het stof verder oprukt. Meer informatie over stofstormen is te vinden in hoofdstuk 11, Stofstormen. Zichtbaarlichtbeeld in ware kleuren. Satelliet: Aqua. Bron: NASA/GSFC MODIS Land Rapid Response Team.



2. Temperatuur van het aardoppervlak en van stof en zand tijdens de zandstorm van 14 juni 2004 (beeld 1). Als het zand en stof omhoog wordt gevoerd, koelt het sterk af. De temperatuur van het aardoppervlak is op de heetste plekken 57 graden; aan de bovenkant van de stoflaag ligt de temperatuur maar liefst veertig graden lager. Satelliet: Aqua. Bron: NASA/GSFC MODIS Land Rapid Response Team.



3. Spanje en Portugal op 1 juli 2004. Alleen langs de noordkust zit wat schaduwgevende bewolking; elders schijnt de zon volop. Ten westen van de Straat van Gibraltar is een strook met zonneglinstering zichtbaar (zie hoofdstuk 16, Zonneglinstering). Satelliet: Aqua. Bron: NASA/GSFC MODIS Land Rapid Response Team.



4.Temperatuurbeeld van Spanje en Portugal tijdens een hittegolf van hetzelfde moment als beeld 3, 1 juli 2004. Het landoppervlak is plaatselijk 59 graden. Waarneemstations rapporteerden een luchttemperatuur van meer dan veertig graden. Satelliet: Aqua. Bron: NASA/GSFC MODIS Land Rapid Response Team.

 

 

 

5. Momentopname van de temperatuur van de Warme Golfstoom voor de oostkust van de Verenigde Staten, 8 mei 2000. De Warme Golfstroom begint in de Golf van Mexico, loopt langs de oostkust van de Verenigde Staten en steekt vervolgens de Atlantische Oceaan over naar de Britse Eilanden. De temperaturen variëren in dit beeld van 7 tot 22 graden. Bron NASA/University of Miami.

De meeste afbeeldingen in dit boek zijn zichtbaarlichtbeelden, gebaseerd op metingen van instrumenten op satellieten (zie bijvoorbeeld beelden 1 en 3). Ze tonen een momentopname van het aardoppervlak en eventuele bewolking daarboven. Mogelijk wordt daarmee de suggestie gewekt dat satellieten slechts ordinaire, zij het kwalitatief hoogwaardige, fototoestellen in de ruimte zijn. Ze blijken echter tot veel meer in staat en hebben meer taken dan alleen foto's maken. Daartoe bevinden zich aan boord van de satellieten verschillende instrumenten die ons in staat stellen de aarde op allerlei manieren te bekijken. Zo vormen bijvoorbeeld infraroodbeelden een zeer gangbaar product van weersatellieten. Deze beelden tonen de temperatuur van het landoppervlak (beelden 2 en 4) en het zeewater (beeld 5) op het moment van overkomst van de satelliet. Infraroodbeelden kunnen ook in de nacht worden gemaakt. Door alle temperatuurgegevens over een periode van dagen, maanden of jaren te verzamelen en te middelen, ontstaan kaarten met bijvoorbeeld gemiddelde zeewatertemperatuur (beeld 6). Ook kunnen temperaturen van verschillende jaren worden vergeleken, zoals is gedaan bij beeld 7.

6. Temperatuur van het zeewater, gemiddeld over de maand mei 2001. Satelliet: Terra. Bron: NASA/GSFC MODIS Ocean Group.

7. Hittegolf in Frankrijk: verschil in gemiddelde maandtemperatuur van het aardoppervlak in juli 2003 en juli 2001. Satelliet: Terra. Bron: NASA/Earth Observatory/ MODIS Land Science Team.

8. Saharastof boven de Atlantische Oceaan, 28 februari 2000. Het beeld toont het gebied dat de satelliet Seastar op een dag bestrijkt; niet alle plaatsen komen dagelijks in beeld. Bron: NASA/GSFC SeaWiFS Project.

MODIS, SeaWiFS en AVHRR
Het leeuwendeel van de gedetailleerde satellietbeelden in dit boek is afkomstig van een instrument dat wordt aangeduid als MODIS. Het acroniem staat voor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer. MODIS is het belangrijkste instrument op de Terra en de Aqua, twee geavanceerde satellieten van het Earth Observation Program. Ook de beelden van de voorloper van de MODIS, de Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) op de satelliet Seastar, tonen veel detail en niet alleen op zee, zoals de naam van het instrument ten onrechte doet vermoeden. Daarnaast zijn er beelden geplaatst van de Advanced High Resolution Radiometers (AVHRR) op de operationele NOAA-weersatellieten.
De satellietbeelden van MODIS en SeaWiFS onderscheiden zich op verscheidene punten van de klassieke beelden van operationele weersatellieten. Zo zijn er beelden beschikbaar in 'ware kleuren'; de klassieke zichtbaarlichtbeelden van de operationele NOAA-weersatellieten tonen slechts grijstinten of zijn kunstmatige ingekleurd op basis van aanvullende informatie uit het infraroodkanaal van de AVHRR (false color, de NOAA beelden bij de voorgaande hoofdstukken, bijvoorbeeld beeld 2 bij hoofdstuk 1). Daarnaast tonen de beelden van de nieuwe generatie satellieten veel meer detail: de resolutie van MODIS-beelden bedraagt zelfs 250 meter, tegen een kilometer of meer bij de meeste operationele weersatellieten. MODIS heeft elke plaats op aarde bij daglicht dagelijks in beeld, als tenminste de satellieten Terra en Aqua beide actief zijn. Mocht een van de satellieten buiten bedrijf zijn, dan vallen er gaten in de dekking en zijn sommige plekken slechts om de andere dag te zien (vergelijk beeld 3 van hoofdstuk 1). Hetzelfde geldt voor de beelden van de SeaWiFS, die op slechts één satelliet wordt meegevoerd (beeld 8). De AVHRR van traditionele weersatellieten die vergelijkbare banen rond de aarde volgen en waarvan er twee tegelijkertijd operationeel zijn, heeft elk punt op aarde enkele malen per dag in het vizier.

Missie
De lagere frequentie van de MODIS- en SeaWiFS-beelden hangt samen met het beoogde gebruik, de zogeheten missie, van de satellieten. De gegevens zijn niet in eerste instantie bedoeld voor de dagelijkse weersverwachting, maar veeleer voor het klimaatonderzoek. Daarvoor is eerst nodig het huidige klimaatsysteem in kaart te brengen, inclusief de rol van menselijke activiteiten daarin.
De MODIS bekijkt de aarde door 36 verschillende brillen; satellietontwerpers spreken van 36 kanalen of vensters. Door het grote aantal kanalen en door de aanwezigheid van aanvullende instrumenten, kunnen de Terra en de Aqua veel meer informatie opleveren dan alleen maar beelden met de posities van bewolking en weersystemen. Boven land sporen de Terra en de Aqua gemakkelijk brandhaarden op. Deze worden vaak als rode stippen in de 'gewone' satellietbeelden opgenomen (zie diverse beelden bij hoofdstuk 13, Rook van bosbranden en andere vormen van luchtverontreiniging). Verder leveren de satellieten informatie over landgebruik en veranderingen daarin door verstedelijking of door de omzetting van bossen en regenwoud in landbouwgrond. De temperatuur van het landoppervlak en de vochtigheid van de bodem worden eveneens gemeten. Daarnaast helpen de satellietgegevens bij het in kaart brengen van de toestand van de vegetatie en bij het signaleren van eventuele vulkaanuitbarstingen (zie hoofdstuk 12, As van vulkanen bedreigt vliegveiligheid). Ook de oceaan is geregeld in beeld. De satelliet meet zeewatertemperatuur (beeld 5), bepaalt windrichting en -snelheid nabij het zee-oppervlak en legt de kleur van de oceaan vast (zie hoofdstuk 17, Kleurrijk oceaanwater). De kleur van de oceaan hangt onder andere af van de hoeveelheid fytoplankton en is daarmee een maat voor de 'gezondheid' van de oceaan. Op verschillende niveaus in de atmosfeer bepalen de satellieten de temperatuur en vochtigheid. Tevens worden de karakteristieken van stofdeeltjes in de atmosfeer, het zogeheten aerosol, en van bewolking onderzocht met meetgegevens afkomstig van de MODIS. Datzelfde geldt voor de stralingshuishouding van de atmosfeer en voor neerslag. Tenslotte wordt ook de sneeuwbedekking en de aanwezigheid van zee-ijs met behulp van de MODIS gemeten en bestudeerd.
Wetenschappers hebben hun handen vol aan het interpreteren van alle gegevens die de satellieten naar de aarde sturen. Ze doen hun best de metingen om te zetten in beelden en de interessantste daarvan voor alle belangstellenden beschikbaar te maken. Dankzij hun inspanningen kan iedereen nu zelf de aarde vanuit de ruimte bekijken en werd de basis gelegd voor de vele beelden in dit boek.

Oppervlaktetemperatuur in de periode 1-24 januari 2006, vergeleken met de gemiddelde oppervlaktetemperaturen in die periode over de vijf voorgaande jaren 2001-2005. De winter op het noordelijk halfrond is zacht in Amerika en koud in Europa en Azië. Instrument: MODIS. Satelliet: Terra. Bron: NASA.

Oppervlaktetemperatuur in de periode 20-27 juli 2006, vergeleken met de gemiddelde oppervlaktetemperaturen in die periode over de zes voorgaande jaren 200-2005. Nederland en verscheidene andere landen in Europa worden getroffen door een hittegolf. Instrument: MODIS. Satelliet: Terra. Bron: NASA.

 

 

Temperatuurkaart met de hoogste temperatuur van het aardoppervlak in de periode 2003, 2004 en 2005. De temperaturen zijn gebaseerd op metingen van het MODIS-instrument op de Amerikaanse satelliet Aqua. Deze komt elke dag rond 13.30 uur plaatselijke zonnetijd over. Het warmst zijn de dorre zandwoestijnen, zoals in Australië, Iran en de Sahara.

Vorig hoofdstuk index