Verband Ozon en weer

In het EU SODA project zijn voor het eerst analyses van de atmosfeer gemaakt met een consistente beschrijving van de weerpatronen en de verdeling van ozon. Hierbij is gebruik gemaakt van de techniek van gegevensassimilatie. Dit vormt een belangrijke stap om meer inzicht te verkrijgen in de voor ozon relevante atmosferische processen. Bovendien geven de analyses een belangrijke meerwaarde aan ozon satellietgegevens. De gebruikte methodologie en de resulterende gegevensbestanden zijn van groot belang voor de beschrijving van de klimatologie van ozon, voor de interpretatie van chemische metingen van onderzoekssatellieten, en voor ontwikkeling van beleid.

Ozon en weer
De verdeling van ozon in de atmosfeer fluctueert sterk. Deze veranderingen hangen sterk samen met weerpatronen en resulteren in minima en maxima in de ozonverdeling. Omdat ozon een zogeheten broeikasgas is, hebben ozonvariaties een belangrijk effect op de stralingsbalans in de atmosfeer, en dus op de locale opwarming dan wel afkoeling. Vanwege deze effecten, is de analyse van de horizontale en verticale verdeling van ozon van groot belang.

Omdat de verdeling van ozon is gerelateerd aan het weer is het in principe mogelijk om informatie over het weer, of de atmosferische dynamica, te halen uit metingen van ozon. In SODA hebben we een begin gemaakt met het praktische onderzoek naar de extractie van dynamische informatie uit ozon satellietmetingen in de context van procedures die gebruikt worden bij de weersvoorspelling.

Satelliet Ozon Data Assimilatie (SODA)
Onder leiding van het KNMI zijn tijdens het SODA project methodes ontwikkeld die resulteren in een consistente analyse van chemische en dynamische atmospherische variabelen. Het is hierbij duidelijk dat de ozonverdeling in belangrijke mate wordt bepaald door de dynamica in de atmosfeer, zoals verwacht. Systemen voor de weersvoorspelling omvatten nu ozon waardoor, als resultaat van SODA, het ECMWF nu in een positie is om te beginnen met de operationele assimilatie van ozon en de aanlevering van voorspellingen van de ozonverdeling tot tien dagen vooruit.

Verder kunnen op basis van SODA resultaten lange tijdseries van consistente zonverdelingen en weerpatronen gemaakt worden, zoals in het 40-jarige analyseproject ERA-40 in de context van het EU vijfde kaderprogramma. In dit project worden satellietozongegevens gebruikt die in de laatste twintig jaar beschikbaar zijn. Chemisch-dynamische analyses, onder andere in de lagere stratosfeer, zijn belangrijk in het onderzoek naar de uitwisselingsprocessen tussen stratosfeer en troposfeer, en in de studie van de reductie van ozon en de bijbehorende afkoeling bij het ozonmaximum op een klimatologische tijdschaal.

Een chemisch-dynamisch consistente atmosferische analyse kan in belangrijke mate bijdragen aan de validatie van chemische waarnemingen, zoals deze nu beschikbaar zijn, maar zeker ook aan de validatie van de grote hoeveelheid toekomstige satellietgegevens, zoals bijvoorbeeld van ENVISAT.

SODA Partners:
Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI).
Météo France.
European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF).
Centre for Atmospheric Science, Dept. of Chemistry, University of Cambridge.
United Kingdom Meteorological Office.
Rutherford Appleton Laboratory (RAL).
VS samenwerking: L.-P. Riishojgaard, DAO.