Nieuwste satellietmetingen van wolken verbeteren klimaatmodellen

Door de meest recente satellietmetingen van wolken te gebruiken kunnen klimaatmodellen voor de toekomst worden verbeterd. De in 2002 gelanceerde MSG-satelliet maakt het voor het eerst mogelijk om zowel samenstelling als tijdsverloop van wolken nauwkeurig te meten.

Dit concludeert Rob Roebeling in zijn proefschrift “Cloud Properties Retrieval for Climate Studies using SEVIRI and AVHRR data” waarop hij 25 april aan de Wageningen Universiteit is gepromoveerd. Hij analyseerde vanaf 2004 data van de satelliet Meteosat Second Generation, die elk kwartier metingen registreert, en heeft met deze gegevens de ruimtelijke variaties en het tijdsverloop van wolkeneigenschappen bestudeerd.

Effect wolken
Meer en nauwkeurigere kennis en gegevens van wolken zijn van groot belang bij het ontwikkelen van klimaatmodellen. Wolken hebben een sterk regulerend effect op de energiebalans van de aarde; ze kunnen zowel verkoelend als verwarmend werken. Dat hangt af van de samenstelling, hoeveelheid en het tijdstip van de bewolking. Een bewolkte hemel werkt overdag verkoelend terwijl deze ’s nachts de warmte van de aarde zal vasthouden. Om het effect van wolken op ons klimaat beter te begrijpen, roept het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) op tot meer wolkenmetingen en zodoende meer inzicht te krijgen in klimaatveranderingen.

Nieuwe inzichten
Roebeling toont in zijn proefschrift aan dat het mogelijk is om uit satellietmetingen een nauwkeurige dataset van wolkeneigenschappen af te leiden, die kan worden gebruikt voor klimaatstudies. Zo zijn satellietmetingen gebruikt om de dagelijkse gang van wolkeneigenschappen in een klimaatmodel te bestuderen. Deze studie heeft tot nieuwe inzichten geleid in de beschrijving van wolken in klimaatmodellen.

Een van de uitkomsten van deze studie is dat klimaatmodellen uitgaan van een te sterk dagelijks verloop in wolkendekking en wolkendikte in Zuid-Europa. Verder is duidelijk geworden dat de gesimuleerde wolken in het model te dik zijn en een te lage bedekking hebben vergeleken met de wolken die door de satelliet zijn waargenomen.

Invloed luchtverontreiniging
In zijn proefschrift laat Roebeling tevens zien dat er een verband is tussen luchtverontreiniging en wolkeneigenschappen. Met de satellietgegevens heeft hij aanwijzingen gevonden dat de eigenschappen van laaghangende dikke bewolking – zogenaamde stratocumulus – worden beïnvloed door luchtverontreiniging. Het sluitend bewijs hiervoor heeft hij echter niet kunnen leveren door het ontbreken van bepaalde grondmetingen. Deze worden mogelijk verkregen tijdens de IMPACT-campagne in mei. Dan worden er uitgebreide grond- en vliegmetingen gedaan bij de KNMI-meetmast in Cabauw om de relatie tussen aërosolen (onder andere fijnstof) en wolken te onderzoeken.

De satellietmetingen gaan in de toekomst nog frequenter plaats vinden. In 2015 krijgt de MSG-satelliet een opvolger: Meteosat Third Generation. Deze MTG-satelliet zal elke tien minuten beelden maken, met een hogere resolutie en groter bereik. Daarnaast heeft MTG een nieuw instrument naar boord: een zogenaamde infrarood sounder. Deze gaat verticale veranderingen in temperatuur en vochtigheid meten, wat belangrijk is om de dagelijkse weersverwachtingen verder te verbeteren.

_©KNMI