Aeolus laat een licht schijnen op de polaire vortex

Voor reportages die betrekking hebben op wetenschappelijke zaken.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 27785
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Aeolus laat een licht schijnen op de polaire vortex

Bericht door univers » 07 feb 2021, 05:45

Omdat de polaire vortex van deze winter momenteel extreme ijzige uitbarstingen van Arctisch weer naar sommige delen van het noordelijk halfrond stuurt, zoals het noordoosten van de VS, gebruiken wetenschappers windinformatie van ESA's Aeolus-satelliet om meer licht te werpen op dit complexe fenomeen.

De polaire vortex is een enorme massa ijskoude lucht hoog boven de Noordpool in de poolstratosfeer. Het is omgeven door een sterke luchtstraal die tegen de klok in wervelt langs de grens van de vortex. De vortex is in de winter meestal veel sterker, waardoor de bittere koude lucht rond het noordpoolgebied opgesloten blijft.

Soms kan de vortex echter verzwakken, vervormd raken of zelfs in tweeën splitsen en verder naar het zuiden meanderen, waardoor het weer en de jetstream verderop in de troposfeer worden beïnvloed, waardoor mogelijk ongewoon koud weer en sneeuw naar lagere breedtegraden worden gebracht.

Afbeelding
Op basis van gegevens van ESA's Aeolus- windmissie laat de afbeelding zien hoe de polaire vortex in de lagere stratosfeer veranderde tussen 1 december 2020 en 1 februari 2021. De eerste paar plots begin december tonen de vortex in een relatief normale toestand, maar in half december verschijnen er stukken blauwe wind en de wind gaat westwaarts ten opzichte van normale omstandigheden.

Een meteorologische gebeurtenis die de polaire vortex kan verstoren, staat bekend als een 'plotselinge stratosferische opwarming', wat er de afgelopen maand is gebeurd. Plotselinge stratosferische opwarming gebeurt tot op zekere hoogte om de twee jaar of zo, maar de huidige gebeurtenis is gecategoriseerd als groot en komt minder vaak voor.

Dergelijke dramatische gebeurtenissen zorgen ervoor dat de sterke wind rond de rand van de polaire vortex verzwakt of omkeert, waardoor de temperatuur van de polaire stratosfeer snel stijgt met wel 50 ° C graden Celsius gedurende meerdere dagen.

Aangezien deze gebeurtenissen extreem weer in Europa en Noord-Amerika kunnen veroorzaken, zijn ze van wetenschappelijk en praktisch belang. De betrokken processen worden echter niet volledig begrepen en tot voor kort waren er grote technische uitdagingen bij het meten van wind vanuit de ruimte, wat nodig is om zo'n grootschalige gebeurtenis te meten en te volgen.

Afbeelding
De animatie maakt gebruik van gegevens van ESA's Aeolus windsatelliet en laat zien hoe de polaire vortex in de lagere stratosfeer veranderde tussen 1 december 2020 en 1 februari 2021. De eerste plots begin december tonen de vortex in een relatief normale toestand, maar -December flarden blauwe wind verschijnen, en de wind gaat westwaarts ten opzichte van normale omstandigheden. Wetenschappers gebruiken windinformatie van Aeolus om meer licht te werpen op dit complexe fenomeen dat het weer op lagere breedtegraden kan verstoren.

Gelukkig hebben wetenschappers nu ESA's Aeolus-satelliet bij de hand om meer te begrijpen over waarom en hoe de polaire vortex uit balans wordt geduwd.

Aeolus is de eerste satelliet in een baan om de aarde rechtstreeks vanuit de ruimte te profileren.

Het werkt door korte, krachtige pulsen van ultraviolet licht van een laser uit te zenden en meet de Dopplerverschuiving van de zeer kleine hoeveelheid licht die van moleculen en deeltjes naar het instrument wordt verstrooid om profielen van de horizontale snelheid van de wereldwinden, meestal in de oost-west richting in de onderste 26 km van de atmosfeer.

Hoewel Aeolus alleen wind meet in het onderste deel van de atmosfeer, laat het onderste deel van de huidige stratosferische polaire vortexstraal een handtekening achter in de gegevens van de satelliet.

Corwin Wright, onderzoeker bij de Royal Society aan de Universiteit van Bath in het VK, zei: “Veranderingen in de windstructuur tijdens een plotselinge stratosferische opwarming zijn nog nooit eerder direct op wereldschaal waargenomen. Tot dusverre is ons begrip van deze veranderingen ontwikkeld met behulp van puntmetingen, metingen langs gelokaliseerde vluchttrajecten van vliegtuigen, door het gebruik van temperatuurwaarnemingen en, voornamelijk, computermodellen en assimilatieve analyses.

Afbeelding
De Aeolus-missie is niet alleen gebouwd om ons begrip van de atmosferische dynamiek te vergroten, maar ook om de broodnodige informatie te verstrekken om weersvoorspellingen te verbeteren. De satelliet draagt ​​de eerste windlidar in de ruimte, die de onderste 30 km van de atmosfeer kan onderzoeken om profielen van wind, aerosols en wolken langs het baanpad van de satelliet te leveren. Het lasersysteem zendt korte krachtige pulsen van ultraviolet licht uit in de atmosfeer. De telescoop vangt het licht op dat wordt terugverstrooid door luchtmoleculen, stofdeeltjes en waterdruppels. De ontvanger analyseert de Dopplerverschuiving van het terugverstrooide signaal om de snelheid en richting van de wind op verschillende hoogtes onder de satelliet te bepalen.

"We kunnen nu echter gebruik maken van nieuwe metingen van Aeolus, de eerste satelliet die winden rechtstreeks in de bovenste troposfeer en de lagere stratosfeer kan waarnemen, om dit proces waarneembaar te bestuderen tijdens deze huidige grote gebeurtenis."

Anne Grete Straume, ESA's Aeolus-missiewetenschapper, merkte op: “We observeren momenteel een polaire vortexgebeurtenis waar we deze in tweeën zien splitsen, met een ronddraaiende luchtmassa boven de Noord-Atlantische Oceaan en een boven de Noordelijke Stille Oceaan.

“De splitsing leidt tot veranderingen in de troposferische circulatie waardoor koude luchtmassa's van de polen gemakkelijker kunnen ontsnappen naar lagere breedtegraden. Op dit moment lijken delen van Noord-Amerika kouder weer te hebben dan Europa, hoewel we de afgelopen weken hebben gezien dat koude lucht de afgelopen weken vrij ver naar het zuiden reikte in Europa, wat bijvoorbeeld tot zware sneeuwval in Spanje leidde.

Afbeelding
Dit beeld van sneeuw in het gebied van de Grote Meren in de VS werd op 3 februari 2021 gemaakt door het oceaan- en landkleurinstrument van de Copernicus Sentinel-3- missie. desalniettemin is er de afgelopen dagen zware sneeuwval geweest in het middenwesten en de Grote Meren. Sneeuw heeft ook het noordoosten van de VS getroffen. Aangenomen wordt dat de polaire vortex van deze winter momenteel extreme ijzige uitbarstingen van Arctisch weer naar sommige delen van het noordelijk halfrond stuurt. Wetenschappers gebruiken windinformatie van ESA's Aeolus-satelliet om meer licht te werpen op het complexe fenomeen polaire vortex.

“Wat wetenschappers ook zouden willen begrijpen, is of plotselinge opwarming van de stratosfeer vaker voorkomt als gevolg van klimaatverandering. Ook hiervoor zijn Aeolus-windgegevens erg belangrijk om de mechanismen die deze weersgebeurtenissen veroorzaken beter te begrijpen.

"Het is nog maar net begonnen om wetenschappelijke conclusies te trekken uit onze Aeolus-gegevens, maar er wordt zeker gewerkt aan een nieuw licht op waarom dit seizoensgebonden fenomeen soms extreem kan zijn - let op deze ruimte."

http://www.esa.int/Applications/Observi ... lar_vortex
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie