De beweging van de aarde rond de zon

Terwijl de aarde rond de zon beweegt, beweegt de rotatie-as van de aarde niet. Daarom is het noordelijk halfrond in de zomermaanden naar de zon toe gericht terwijl het in de winter van de zon af is gericht.

Deze omstandigheden zijn het resultaat van de verschillende hoeken waarin de zonnestraling het aardoppervlak in de loop van een jaar bereikt. In de zomer is de invalshoek op het noordelijk halfrond hoog. In de wintermaanden wordt de hoek kleiner en staat de zon lager boven de horizon. Daardoor komt de zon in de wintermaanden op het noordelijk halfrond laat op en gaat hij vroeg onder. De dagen zijn kort en ze zijn koud door de lage blootstelling aan zonnestralen. Tijdens de winter op noordelijk halfrond staat op het zuidelijk halfrond de zon hoog. Daar zijn de dagen dan lang en warm. Tijdens de noordelijke zomermaanden is het winter op het zuidelijk halfrond. De seizoenen op het noordelijk en zuidelijk halfrond zijn aan elkaar tegengesteld.

Het punt waarop het zonlicht het aardoppervlak in een rechte hoek raakt beweegt in de loop van een jaar tussen 23,5° N en 23,5° Z. De klimaatverschillen van de seizoenen worden door de schuine hoek van de aarde van 23,5° veroorzaakt. De afstand van de aarde tot de zon is niet zo belangrijk. De noordelijke en zuidelijke keerpunten van de zon worden de keerkringen genoemd. Dit zijn de kreeftskeerkring op het noordelijk halfrond en de steenbokskeerkring op het zuidelijk halfrond.
 
 

Zomer op het noordelijk halfrond

Zomer op het zuidelijk halfrond

Zomer op het noordelijk halfrond

Zomer op het zuidelijk halfrond

Klimaatkaart van het Himalayagebied

Vooral de verminderde vochtigheid van het zuidoosten naar het noorden en westen is goed te merken. Vochtigheid is een belangrijke factor bij het definiëren van klimaatzones.

In het Himalayagebied komen alle soorten vochtigheidsniveaus voor. Het zuidoosten is vooral humide en semi-humide, met zes tot twaalf natte maanden. Verder naar het noorden en westen wordt het droger, met grote semi-aride gebieden. De aride woestijnen bevinden zich ten noorden van de bergketen van de Himalaya.

Klimaatklassen worden toegewezen op basis van de verdeling van land en oceaan, de orografie, atmosferische en oceaanstromen enzovoort. De zomermoesson heeft grote invloed op het klimaat in Zuid- en Zuidoost-Azië.
 
 

	Circulatie van passaatwind

Intertropische convergentie (ITC)
 
De intertropische convergentiezone bevindt zich bij de evenaar. De luchtmassa wordt verwarmd en stijgt daardoor op. Onder de warme luchtmassa wordt een thermisch lagedrukgebied gevormd. De vochtige noordoostelijke passaatwinden uit het noordelijk halfrond en de zuidoostelijke passaatwinden uit het zuidelijk halfrond komen hier samen, of convergeren. Wanneer de passaatwinden waaien wordt de luchtmassa warmer en stijgt deze op. Vanwege de grote luchtvochtigheid en de zeer hoge temperatuur vormt de stijgende luchtmassa hoge cumulonimbuswolken. Deze wolken zijn veel groter en verticaler dan cumuluswolken die je bij mooi weer ziet. De top van een cumulonimbuswolk kan een hoogte van 12.000 meter bereiken. Wolkenformaties van cumulonimbuswolken zorgen vaak voor regen en onweer.

De locatie van de ITC is afhankelijk van de seizoenen. Van nature beweegt de ITC mee met het hoogste punt van de zon van 20° N tot 20° Z. Er zijn afwijkingen mogelijk, die deels worden veroorzaakt door een hoge circulatie van de passaatwind. De actuele positie van de ITC staat gelijk aan de meteorologische evenaar.
 
 

Intertropische convergentie

Passaatwinden
 
Periodiek stromen winden met een gemiddelde snelheid van 20 km/uur naar het westen, langs de equatoriale zijkanten van de subtropische hogedrukzone. Boven land en aan het begin van hun reis over de oceaan zijn het vooral droge winden, zoals de Harmattan in West-Afrika. Maar tijdens hun reis over de oceaan nemen deze winden grote hoeveelheden waterdamp op. In bergachtige barrièrezones worden daardoor een groot wolkendek en neerslag geproduceerd.

Langs de evenaar komen de noordoostelijke en zuidoostelijke passaatwinden samen in een punt van lage druk. Onder invloed van het hoogste punt van de zon en de daaruit volgende duidelijke opwarming van het aardoppervlak stijgen de convergerende luchtmassa's op en vormen ze vochtige cumulonimbuswolken. Het opstijgen van luchtmassa’s op de evenaar wordt in evenwicht gehouden door een daling bij de keerkringen, waardoor de cirkel rond is. Zie het diagram van intertropische convergentie.

Corioliskracht

De Corioliskracht is een resultaat van de draaiing van de aarde. De luchtmassa’s worden op het noordelijk halfrond altijd naar rechts gestuurd en op het zuidelijk halfrond worden ze naar links gestuurd, vanaf de evenaar gezien. De Corioliskracht op de evenaar is nul en deze kracht wordt richting de polen groter, omdat de rotatiesnelheid van de aarde van de evenaar richting de polen afneemt, van 1674 km/uur tot 0 km/uur.
 
 

	Indian Monsoon

Indische moesson
 
De moesson is een brede luchtstroom die met de seizoenen wisselt. Hij buigt af met meer dan 120°. De bekendste en belangrijkste moesson is de zuidwestelijke zomermoesson van Zuid-Azië. Deze zorgt van mei tot september voor enorme regenval op het continent.

De zuidoostelijke passaatstromen worden door de Corioliskracht naar het westen afgebogen als ze de evenaar passeren. Dan stromen ze richting het Indische subcontinent. Dat komt door de thermische verschillen tussen de oppervlakken van het land en de zee. Landmassa’s warmen sneller op dan water. De lucht boven land stijgt op en genereert een lagedrukgebied waar de lucht die van de evenaar komt naar toe stroomt. De moesson passeert de Indische Oceaan op weg naar Zuid-Azië en absorbeert daar een heleboel water. Boven de warme landmassa stijgt de lucht op. Bij het stijgen koelt de lucht af en ontstaan er zware wolken. Dan begint de moessonregen te vallen.

De Himalaya vormt een natuurlijke barrière voor de moesson waar de luchtstromen niet voorbij kunnen. Zuidelijke delen van het Himalayagebied hebben te maken met zware regenval, terwijl de noordelijke delen bijzonder droog zijn.

Van december tot februari overheerst de noordoostelijke wintermoesson. Dit is een heel koude en droge luchtmassa. In het zuidoostelijke deel van India regent het in de maanden van december tot februari het meest, omdat de wintermoesson de Golf van Bengalen passeert.

De regenval varieert van 2000 tot 4000 mm per jaar aan de westkust van India tot maar 200 mm per jaar in de Tharwoestijn. In de stad Cherrapunji in de heuvels van Khasi valt per jaar meer dan 10.000 mm regen. Daarmee is het de regenachtigste stad ter wereld!
 
 
NDVI
 
De Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), die verband houdt met de hoeveelheid fotosynthetisch geabsorbeerde straling, wordt berekend uit het zichtbare rode kanaal en het nabij-infraroodkanaal. Gezonde vegetatie laat een flink stijgende reflectie zien bij 0,7 µm (nabij-infrarood) terwijl gewone aarde, afhankelijk van zijn eigenschappen, een lineaire stijging vertoont. Hoe actiever het chlorofyl is, hoe steiler de reflectie in het nabij-infrarood stijgt bij 0,7 - 1 µm. Daardoor kunnen we de vitaliteit van vegetatie classificeren. Standaardisatie (met een formule) vermindert de topografische en atmosferische invloeden en zorgt ervoor dat grote gebieden geobserveerd kunnen worden.

De berekening voor Landsat-NDVI is: (kanaal4 - kanaal3)/(kanaal4 + kanaal3).

Met andere woorden,

NDVI =	nabij-infrarood - rood
	nabij-infrarood + rood

 
 

	Voorstelling van Meteosat Second Generation

Weersatellieten
 
De weersatellieten die voor meteorologische observaties worden gebruikt, werken in polaire of equatoriale banen. Deze satellieten meten de reflectie en straling van het aardoppervlak. De reflectie en de straling (infrarood) kunnen worden geïnterpreteerd om informatie te krijgen over de wolkenverdeling, temperatuur en de hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer. Er wordt speciale aandacht gegeven aan het vroeg opmerken van orkanen en onweersbuien. Dankzij de straling is het mogelijk om de temperaturen van luchtlagen en het aardoppervlak te meten. Daardoor is het ook mogelijk om de wolkenhoogte te bepalen. Zelfs ’s nachts kan de wolkenverdeling worden geobserveerd, door het meten van infraroodstraling.

Meteosat

• Meteosat eerste generatie
• Grondresolutie
• Zichtbaar licht (VIS) 2,5
• Infrarood (IR) 5 km
• Spectrale kanalen
• 1: 0.50 - 0.90 µm zichtbaar licht
• 2: 5.70 - 7.10 µm waterdamp
• 3: 10.50 - 12.50 µm thermisch infrarood
• Werkhoogte36 000 km
• Herhaaltempo 30 minuten
• Gegevens sinds 1978

Waterdamp: het WV-kanaal werkt in de zone van waterdamp-absorptie (5,7 – 7,1 µm, midden-infrarood). Vanwege de sterke absorptie in dit golflengtegebied hebben de vastgelegde waarden vooral betrekking op de middelste en bovenste troposfeer. De atmosferische absorptie van de midden-infraroodstraling is zelfs zo sterk dat het aardoppervlak bijna niet door de straling wordt bereikt. Daardoor is er op het aardoppervlak niets meer te reflecteren, zodat dit ‘onzichtbaar’ lijkt te zijn.

Zelfs in gebieden waar zich geen wolken hebben gevormd bevinden zich stroomvelden van waterdamp in de bovenste atmosfeer. Deze kunnen uiteindelijk wolken en neerslag veroorzaken. De afbeeldingen hebben meestal een lagere resolutie dan IR-afbeeldingen, maar ze zijn dag en nacht beschikbaar. Dat is een voordeel ten opzichte van afbeeldingen met zichtbaar licht. Waterdamp is dag en nacht te zien, omdat het midden-infrarood dag en nacht bestaat en niet afhankelijk is van het bestaan van rechtstreekse zonnestraling. Het nut van deze afbeeldingen is minder groot omdat waterdamp van ‘laag niveau’ vaak heel belangrijk is voor de uiteindelijke vorming van wolken en neerslag. Doordat de afbeeldingen vooral het ‘hoge niveau’ laten zien, kunnen ze belangrijke variaties in de hoeveelheid waterdamp op lagere niveaus missen.

Thermisch infrarood: het IR-kanaal werkt in een spectrum met een lage absorptie van spoorgassen. Daardoor is het mogelijk om langgolvige straling van het aardoppervlak en de wolkenoppervlakken te meten. De wolken zijn heel goed te onderscheiden, omdat ze een lagere temperatuur hebben vergeleken met de oppervlaktetemperaturen van de aarde. Het wordt moeilijker met laaghangende wolken en sneeuw- en ijsvelden, die lage temperaturen kunnen vertonen die lijken op de oppervlakken van ijswolken.

Meteosat Second Generation

Meteosat Second Generation (MSG), ook wel Meteosat 8 genoemd, is nu in bedrijf. Deze satelliet heeft verbeterde technische specificaties. MSG genereert twee keer zo snel dan de huidige Meteosat-satellieten multispectrale beeldvorming van het aardoppervlak en wolkensystemen (elke 15 minuten in plaats van elk half uur) en doet dit met een veel groter aantal spectrale kanalen (twaalf, in plaats van de drie van Meteosat). De geometrische resolutie is ook sterk verbeterd (1 km voor het zichtbare kanaal met hoge resolutie en 3 km voor de andere kanalen).

Acht van de kanalen zijn in het thermisch-infraroodgebied en zorgen voordurend voor allerlei informatie, onder andere gegevens over de temperatuur van wolken, land en zeeoppervlakken. Door gebruik te maken van kanalen die ozon, waterdamp en kooldioxide absorberen geeft MSG meteorologen ook de kans om de eigenschappen van atmosferische luchtmassa’s te analyseren. Dat maakt het mogelijk om een driedimensionaal beeld van de atmosfeer te reconstrueren. Twee van de acht infraroodkanalen worden nu op de homepage van Eumetsat gepubliceerd. De huidige mogelijkheden van Meteosat zijn behouden gebleven.

Bron: EUMETSAT