Satelliet EarthCARE doet eerste succesvolle stralingsmetingen

Eerste metingen 

Nauwelijks een maand na lancering op 28 mei van dit jaar zijn de eerste succesvolle metingen binnen van de breedband radiometer aan boord van de EarthCARE satelliet (afbeelding 1). De radiometer meet de hoeveelheid door de aarde uitgestraalde warmte (rode golfjes) en teruggekaatste zonnestraling (gele golfjes) uit drie richtingen: voorwaarts, neerwaarts en achterwaarts. Door de verschillen in kijkrichting geven de metingen een driedimensionaal inzicht in waar het zonlicht en de warmtestraling precies vandaan komen.

Afbeelding 2 laat de eerste metingen zien. Ze zijn gedaan op 18 juni 2024 op het moment dat EarthCARE over Noord-Afrika en de Middellandse Zee vliegt. De smalle, gekleurde strook is het gebied dat door de satelliet wordt gezien. Hoe roder de kleur, hoe meer zonlicht wordt weerkaatst. In groot detail is het effect te zien van wolken en van variaties in het aardoppervlak op de teruggekaatste zonnestraling. De wolken reflecteren veel zonlicht en worden zichtbaar als rode vlekken. Boven zee meet de satelliet weinig weerkaatst zonlicht en is de kleur donker. 

Meer detail is te zien in de drie uitvergrotingen met het gemeten zonlicht uit de drie kijkrichtingen. Het verschil in kijkrichting is duidelijk te zien aan de schaduw van de wolken. Deze is zichtbaar als een donkere vlek omdat de satelliet daar weinig teruggekaatste zonnestraling meet. In de voorwaartse richting ziet de satelliet de schaduw voor de wolk uit, in de achterwaartse richting achter de wolk.

Wereldwijde dekking met verschillende instrumenten 

De EarthCARE satelliet vliegt op een hoogte van bijna 400 kilometer met een snelheid van 28.000 km per uur. De satelliet vliegt 14 tot 15 rondjes per dag om de aarde van pool tot pool en scant zo in smalle banen in de loop van de tijd het hele aardoppervlak.  

Naast de radiometer heeft de satelliet drie andere instrumenten aan boord: 

• een radar die meet waar de wolken zich bevinden; 
• een lidar die de eigenschappen en hoogte meet van waterdruppeltjes en stofdeeltjes in de atmosfeer met behulp van ultraviolette laserpulsen; 
• een  multi-spectral imager die de hoeveelheid 'licht' meet in zeven verschillende kleuren: blauw, groen, rood en vier banden in het infrarood. 

Hier zie je EarthCARE vliegen met stofwolken uit de Sahara onder zich

Inzicht in versnelling van de opwarming 

Door de combinatie van de verschillende metingen gaat EarthCARE een gedetailleerd beeld geven van de verdeling van wolken en zwevende stofdeeltjes (aerosolen) in de atmosfeer en het effect hiervan op de stralingsbalans van de aarde.  

Dit is belangrijke informatie omdat in de laatste 20 jaar de aarde steeds sneller opwarmt. De aarde warmt op door de toename van broeikasgassen (CO2, CH4, N2O) door menselijke activiteiten. Deze gassen verminderen de uitgaande warmtestraling. De opwarming zorgt voor een toename van waterdamp in de atmosfeer, ook een broeikasgas, en dat versterkt de opwarming. Ook gaat de opwarming samen met veranderingen in bewolking en het verdwijnen van sneeuw en ijs. Dit versterkt de opwarming doordat minder zonlicht wordt weerkaatst. De EarthCARE metingen gaan helpen om beter inzicht te krijgen in al deze processen . 

Rol van het KNMI 

Al meer dan 20 jaar werkt het KNMI mee aan de voorbereiding van de EarthCARE missie. Het KNMI is nauw betrokken bij de ontwikkeling en validatie van de radar en lidar metingen. Met grote spanning zien we dan ook van deze instrumenten de eerste metingen binnenkomen en hopen we dat de inspanningen van de afgelopen jaren hun vruchten zullen afwerpen. Het belangrijkste deel van de missie gaat nu echt beginnen. Wie weet ben je buiten als EarthCARE overvliegt en wordt jouw warmtestraling door de satelliet opgepikt.

KNMI-klimaatbericht door Dave Donovan en Gerd-Jan van Zadelhoff