Een eerste: Earthcare onthult innerlijke geheimen van wolken
Minder dan een maand na de lancering heeft de Earthcare-satelliet van ESA het eerste beeld van een van de instrumenten teruggestuurd - een beeld dat voor het eerst vanuit de ruimte de interne structuur en dynamiek van wolken onthult. Dit opmerkelijke eerste beeld, vastgelegd door de wolkenprofielradar van de satelliet, biedt slechts een glimp van het volledige potentieel van het instrument zodra het volledig is gekalibreerd.
Earthcare heeft vier geavanceerde instrumenten die zijn ontworpen om in harmonie te werken om nieuw licht te werpen op de rol die wolken en aerosolen spelen bij het verwarmen en koelen van de atmosfeer van de aarde, waardoor wordt bijgedragen aan een beter begrip van klimaatverandering.
Earthcare is slechts een paar weken geleden gelanceerd op 29 mei,maar de satelliet heeft al de eerste afbeelding geleverd van het wolkprofileringsradarinstrument, dat werd geleverd door de Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA.
De eerste gegevens van de drie Europese instrumenten van de satelliet - de breedbandradiometer, de atmosferische lidar en de multispectrale beeldvormer - worden in de komende weken en maanden verwacht.
JAXA's Mission Scientist voor de wolkprofileringsradar, Takuji Kubota, zei: "We zijn verheugd om dit eerste beeld te kunnen presenteren, dat details onthult over de interne structuur van wolkendynamiek boven de oceaan, ten oosten van Japan op 13 juni.
“Dit is het eerste beeld van een dergelijke soort - we hebben nog nooit eerder dit soort informatie uit de ruimte laten meten.” Het is alles wat we hoopten, en meer. Ik geloof dat de radar voor wolkprofilering verschillende wetenschappelijke ontdekkingen zal brengen."
Deze eerste afbeelding wordt hierboven in twee delen weergegeven. Aan de linkerkant onthult de data de verticale concentratie van wolkendeeltjes gemeten als radarreflectiviteit. Het is duidelijk te zien dat het dichtere deel van de wolk zich in het centrum bevindt waar zich meer grote deeltjes bevinden en de deeltjes groot zijn.
Rechts zien we de valsnelheid van de wolkendeeltjes. De lage waarden in de bovenlaag duiden op ijskristallen en sneeuwvlokken die langzaam hangen of vallen. In de laag eronder wijzen de veel hogere valsnelheidswaarden op regen.
Beide beelden tonen een duidelijke grens op een hoogte van ongeveer 5 km, waar het ijs en de sneeuw smelten en waterdruppels vormen die als regen vallen.
De wolkenprofilerende radar gebruikt de dopplersnelheidscapaciteit om de verticale bewegingssnelheid van ijs, sneeuw en regen te meten.
Deze gedetailleerde informatie over de dichtheid, verdeling naar grootte en snelheid van deeltjes stelt wetenschappers in staat om wolkenbestanddelen te onderscheiden en dus hun fysica beter te begrijpen.
Dankzij Earthcare is het voor het eerst dat deze meting ooit vanuit de ruimte wordt verstrekt.
Om enige context te geven aan deze eerste resultaten, toont de afbeelding rechts hetzelfde wolkensysteem dat is vastgelegd door de Japanse Himawari-9 meteorologische satelliet in een geostationaire baan, ongeveer 36.000 km boven de aarde.
Earthcare's radar voor wolkprofilering legde de eerste gegevens vast tussen de A - en B-markeringen in deze afbeelding.
Vervolgens tonen de volgende twee beelden de verticaal opgeloste concentratie van wolkendeeltjes gemeten in reflectiviteit van de radar en de verticaal opgeloste snelheid van de wolkendeeltjes van de wolkenprofilerende radargegevens van Earthcare tussen de A - en B-markers in de Himawari-9-afbeelding.
Conventioneel kunnen deze gegevens alleen worden verkregen via een wolkenradar op de grond of op luchtvaartuigen. Deze methoden kunnen slechts beperkte gebieden meten, maar met de radar voor wolkprofilering aan boord van de Earthcare-satelliet kan de wolkenstructuur uniform over de hele planeet worden gemeten.
ESA's directeur voor Aardobservatieprogramma's, Simonetta Cheli, voegde hieraan toe: "Dit is een fantastisch eerste resultaat van onze JAXA-partners en een echte indicatie van wat we in de toekomst kunnen verwachten wanneer de satelliet en alle instrumenten volledig zijn gekalibreerd en in gebruik zijn genomen.
"We kijken nu uit naar de eerste resultaten van de andere drie instrumenten van Earthcare.
“De sleutel tot de missie is dat alle vier de instrumenten samenwerken om ons een holistisch inzicht te geven in de zeer complexe interacties tussen wolken, aerosolen, inkomende zonnestraling en uitgaande thermische straling om toekomstige klimaattrends beter te kunnen voorspellen.”
