Uit onderzoek van Pieter Smets van de TU Delft en het KNMI blijkt dat infrageluid kan worden gebruikt voor weer- en klimaatvoorspellingen. Deze onhoorbare lage geluidsgolven kunnen worden gebruikt om een ​​beter beeld te krijgen van de stratosfeer, die nauwelijks op een andere manier te meten is. Op woensdag 28 maart, Smets wordt gepromoveerd tot Ph.D. aan de TU Delft voor zijn werk over dit onderwerp.

Onhoorbaar

Infrageluid bestaat uit onhoorbare, laagfrequente geluidsgolven (onder 20 Hz). De golven kunnen efficiënt over lange afstanden door de atmosfeer reizen omdat ze weinig dissipatie ondergaan. De meetmethode is passief:je zet ergens op aarde een microfoon neer en je hoeft alleen maar te luisteren.´

De microfoons die worden gebruikt om het geluid te meten, maken deel uit van het wereldwijde International Monitoring System (IMS) dat is geïmplementeerd voor de verificatie van het Comprehensive Nuclear Test-Ban Treaty (CTBT). Hoewel het primaire doel van het IMS is om kernproeven op te sporen, het kan ook worden gebruikt om lange reeksen klimatologische gegevens te verzamelen door middel van diepere oceaanmonitoring, of voor het bewaken van rommelende vulkanen.

Weersvoorspellingen

"Er ontstaat stilaan een nieuwe toepassing voor infrageluid:weersvoorspellingen, ", zegt promovendus Pieter Smets. "Infrageluid meten in het kader van het ARISE-project (Atmospheric Dynamics Research Infrastructure in Europe), biedt mogelijkheden om de hogere atmosfeer - de stratosfeer - de luchtlaag op een hoogte van zo'n 10 tot 50 kilometer te onderzoeken. Een essentieel voordeel van infrageluid is de gevoeligheid voor zowel wind als temperatuur in dat deel van de atmosfeer waar waarnemingen beperkt zijn."

Plotselinge opwarming van de stratosfeer

Dit is met name van belang tijdens een bepaald weersverschijnsel, de plotselinge stratosferische opwarming (SSW), legt Smets uit. Half februari was zo'n evenement verantwoordelijk voor de koudste week van deze winter in Nederland. "Zo'n plotselinge opwarming van de stratosfeer is een belangrijk kenmerk van de winteratmosfeer op het noordelijk halfrond. Tijdens dit kortstondige fenomeen oefent de stratosfeer een sterke invloed uit op de laag eronder, de troposfeer. Dit heeft gevolgen voor het weer en voor de weersvoorspellingen. In de afgelopen jaren zijn pogingen ondernomen om de voorspelling van de stratosferische variabiliteit te verbeteren met behulp van numerieke weersvoorspellingen. Echter, dit vereist extra onafhankelijke waarnemingen van de bovenste atmosfeer, en dit is een gebied dat buitengewoon moeilijk te observeren is. Windwaarnemingen, bijvoorbeeld, ontbreken in weermodellen voorbij het midden van de stratosfeer, hoger dan ongeveer 30 km."

“De capaciteiten van infrageluid zijn al jaren bekend. Toch is er nog geen zicht op toepassing op korte termijn in weer- en klimaatmodellen. Mijn proefschrift zal bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe methoden om het gebruik van infrageluid in actuele weer- en klimaatmodellen, als eerste stap. In elk geval, mijn onderzoek laat zien dat infrageluid nieuwe inzichten kan geven in de atmosfeer in die delen waar metingen beperkt zijn, vooral tijdens een SSW, ’ zegt Smets.