Metingen van instrument Tropomi en de lidar van klimaatsatelliet EarthCARE komen zeer goed overeen, zowel boven land als boven zee. Dat blijkt uit nieuw onderzoek waarbij voor het eerst succesvol gebruik is gemaakt van gegevens van twee satellietinstrumenten waarover het KNMI de wetenschappelijk leiding heeft. Tropomi levert dagelijks informatie over elk plek op aarde en EarthCARE gedetailleerde informatie direct onder de satelliet.
Op klimaatsatelliet EarthCARE, die in mei 2024 werd gelanceerd, zit een lidar – een op laser gebaseerde technologie – die razendsnel metingen doet om de omgeving ruimtelijk in kaart te brengen. Dit instrument, genaamd ATLID, meet de eigenschappen en hoogte van dunne wolken en fijnstof. Tropomi, dat sinds 2017 aan boord van de Sentinel-5P satelliet zit, meet wereldwijd en nauwkeuriger dan ooit de samenstelling van de lucht en levert informatie over de ozonlaag, luchtkwaliteit en het klimaat. Dit instrument meet hoeveel broeikasgassen en andere gassen er in de lucht zitten, zoals methaan, ozon, stikstofdioxide en koolmonoxide. Elke dag laat het zien hoe deze gassen over de hele wereld verdeeld zijn. Daarnaast kan het ook laten zien waar wolken en fijnstof in de lucht zitten, inclusief de bepaling van de hoogte.
Wolken hebben veel invloed op de temperatuur op aarde. Ze kunnen zonlicht terugkaatsen en zo de aarde afkoelen. Daarom is het belangrijk om te weten hoe wolken en fijnstof (zoals rook, pollen of zeezout) met elkaar omgaan, maar daarvan is nog veel onbekend. Wolken zijn misschien wel de meest onderzochte verschijnselen in de atmosfeer, maar we weten nog steeds niet precies wat er gebeurt als een fijnstofdeeltje in contact komt met een wolkendruppeltje. Soms kan er een druppel om het deeltje ontstaan, maar het kan ook zijn dat het deeltje warmte opneemt van de zon en de druppel daardoor verdampt. Wat er precies gebeurt, hangt af van het soort deeltje en van de omstandigheden in de lucht. Er zijn veel mogelijkheden, maar we begrijpen nog lang niet alles.
Om de connectie tussen wolken en fijnstof beter te begrijpen is in mei 2024 EarthCARE gelanceerd. Deze missie is een samenwerking tussen de Europese ruimtevaartorganisatie ESA en de Japanse organisatie JAXA. EarthCARE is speciaal gebouwd om heel precies te meten hoe de luchtlagen onder de satelliet eruitzien. Met verschillende meetinstrumenten, zoals een radar en een lidar, wordt er vanuit de ruimte een soort doorsnede gemaakt van de atmosfeer. Daarmee kunnen we beter zien waar wolken en fijnstof zich precies bevinden en hoe ze samen veranderen. Deze gegevens helpen ons om de rol van wolken in het klimaat beter te begrijpen.
In een recente publicatie laten KNMI-onderzoekers voor het eerst zien hoe de hoogte van fijnstoflagen zoals die door Tropomi wereldwijd gemeten wordt, overeenkomt met de gedetailleerde metingen door EarthCARE's lidar ATLID.
De studie die de onderzoekers gebruikten, een stofstorm die vanaf de Sahara woestijnzand over de Atlantische oceaan blies, laat zien dat de hoogtebepaling door Tropomi zowel boven het donkere zeeoppervlak als boven de heldere woestijn overeenkomt. Dit was tot voor kort onmogelijk omdat het lichtsignaal van een helder oppervlak veel groter kan zijn dan van een laag fijnstof, wat de bepaling van de hoogte veel moeilijker maakte. Door een slimme wijziging in het algoritme dat rekening houdt met heldere oppervlakken, is de hoogtebepaling enorm verbeterd.
In figuur 1 zie je in de bovenste helft een overzicht van de Aerosol Layer Height (ALH) gemeten door Tropomi, weergegeven op een kleurenopname in RGB door VIIRS. De snip toont een woestijnzandstorm voor de Sahel en de noordelijke Atlantische Oceaan. Uit de ALH-gegevens blijkt dat het zand zich binnen de onderste drie kilometer van de atmosfeer bevindt. De donkerrode lijn geeft de baan van de EarthCARE-satelliet aan, die op ongeveer hetzelfde moment van noord naar zuid over hetzelfde gebied vloog. Het onderste profiel laat het gereflecteerde signaal van de lidar ATLID langs de aangegeven baan (van 0-20 km hoogte). De rood-gele stippen tonen de gemiddelde extinctiehoogte van het lidarsignaal, terwijl de groene vierkanten de TROPOMI ALH-waarden aangeven, gemiddeld per 0,2 breedtegraad. De metingen van TROPOMI en ATLID komen goed overeen, behalve in het gebied tussen 4°N en de evenaar, waar bewolking aanwezig is. In bewolkte omstandigheden worden geen ALH-metingen verricht.
Om de nauwkeurigheid van de metingen te testen, zijn nieuwe gegevens van EarthCARE gebruikt, waarvan de data sinds april 2025 openbaar zijn. Hieruit blijkt dat de metingen van zowel Tropomi en ATLID zeer goed overeenkomen, zowel boven land als boven zee. De metingen van Tropomi en EarthCARE vullen elkaar dus uitstekend aan: Tropomi levert dagelijks informatie over elk plek op aarde en EarthCARE gedetailleerde informatie direct onder de satelliet.
Vandaag starten ISISPACE, TNO, SRON en KNMI met de bouw van de Twin Anthropogenic Greenhouse gas ...
09 juli 2025 - NieuwsberichtVorig jaar rond deze tijd lagen de Alpengletsjers nog uitstekend beschermd onder een uitzonderlij...
09 juli 2025 - KlimaatberichtWereldwijd zien we steeds vaker overstromingen zoals vorige week in Texas met veel schade en slac...
08 juli 2025 - KlimaatberichtWereldwijd wordt de lucht schoner. Dat is goed voor de gezondheid, maar fijnstof werkt ook als ee...
04 juli 2025 - Klimaatbericht