Om een weersverwachting te maken wordt gebruikt gemaakt van weermodellen. Een weermodel is in feite een simulatie van de atmosfeer. Om zo dicht mogelijk bij de huidige toestand van de atmosfeer, dus de werkelijkheid te komen, zijn meetgegevens nodig. Immers, meten is weten.
Waarnemingen
Aan de hand van deze weergegevens kan met complexe berekeningen uiteindelijk in de toekomst worden gekeken, ofwel een weersverwachting worden gemaakt. De grote hoeveelheid aan meetgegeven wordt verkregen door metingen aan de grond. Denk daarbij aan weerstations, radar, radiosondes (ballon-oplatingen), weerwaarnemingen door schepen en vliegtuigen. Een groot deel van de gegevens komt tegenwoordig uit de ruimte.
Camera
Speciale weersatellieten werpen een blik op de atmosfeer en voorzien weermodellen van belangrijke gegevens. Zo'n weersatelliet is eigenlijk een grote fotocamera die continue opnamen maakt. Als je deze opnamen achter elkaar zet krijg je een filmpje waardoor je de ontwikkeling van de bewolking en de richting waarin de wolken trekken kunt zien.
Belichting
Een camera werkt prima zolang er voldoende licht is. Zo werkt dat ook met satellietbeelden. Wanneer de zon een deel van de aarde beschijnt zijn zogenaamde ‘zichtbaarlicht’ beelden te gebruiken. Zodra dit niet het geval is, is zwart beeld het resultaat. Om in de nachtelijke uren wel zicht te houden op het weer, wordt gebruik gemaakt van infrarood camera’s. Bij infrarood (IR) beelden is onderscheid te maken in bewolking en opklaringen. Wolken zijn meestal kouder dan het aardoppervlak en zijn daarom te ‘zien’ op een IR-foto, ook wanneer het donker is.
Bij geen licht is het alternatief IR-beeld
36000 km
Satellieten bevinden zich niet allemaal op dezelfde hoogt en beschrijven ook niet allemaal dezelfde baan. De geostationaire weersatelliet (bijvoorbeeld de Europese MetetoSat) beschrijft op 36000 km hoogte, boven de evenaar in 24 uur een volledige cirkelvormige baan rond de aarde. Door deze omloopsnelheid blijft de positie t.o.v. één punt op aarde onveranderd. Deze weersatellieten zijn op diverse punten t.o.v. de evenaar gesitueerd waardoor ze atmosfeer rond de gehele aarde in beeld brengen. Meerdere beelden achter elkaar levert een animatie op. Er is frequent beeld beschikbaar, maar een nadeel is dat ze door de kromming van de aarde minder goed beeld geven van wat er rond de poolgebieden gebeurt. Door de grote afstand tot de aarde is de resolutie van het beeld ook minder hoog, dan die van polaire satellieten. Dichterbij Er zijn dus ook nog zogenaamde polaire weersatellieten, zoals de Amerikaanse NOAA-satelliet. Deze satelliet beschrijft een baan rond de aarde van pool tot pool, op ongeveer 800-850 km hoogte. Doordat de aarde onder de satelliet doordraait vliegt de satelliet over steeds een ander deel van de aarde. Ongeveer tweemaal per dag komt een dergelijke satelliet over Nederland. De satelliet scant voortdurend een strook van het aardoppervlak onder zich af. Doordat de satelliet zich relatief dicht bij de aarde bevindt is de resolutie van de beelden zeer hoog. De frequentie van het aantal beelden is echter laag. Vanwege de steeds veranderende invalshoek zijn de beelden van deze satellieten niet geschikt voor animaties.
Geostationaire en polaire satellieten
Met een weersatelliet kan veel meer weersinformatie worden vergaard. Bijvoorbeeld boven de oceanen en zeeën, waar weinig grondwaarnemingen zijn, kunnen tijdens wolkeloze situaties zelfs de windkracht worden herleid aan de ruwheid van het water.
Klimaatsatelliet Sentinel 3-A (bron: ESA)
ESA
Er is begin dit jaar een nieuwe satelliet gelanceerd door de Europese ruimtevaartorganisatie ESA (European Space Agency) waarmee de opwarming van de aarde kunnen volgen en zodoende weerfenomenen als El Niño, die grote veranderingen geeft in de mondiale weerssituatie, kunnen gaan voorspellen. Bekijk hier de RTL Z uitzending met als thema weersatellieten:
