science >> Wetenschap >  >> Natuur

Aeolus wind nu in dagelijkse weersvoorspellingen

De Aeolus-satelliet van ESA geeft sinds de lancering in augustus 2018 profielen van de aardwinden terug - en na maanden van zorgvuldig testen worden deze metingen als zo goed beschouwd dat het European Centre for Medium-Range Weather Forecasts ze nu in hun voorspellingen gebruikt. Het is buitengewoon ongebruikelijk dat een volledig nieuw type satellietgegevens zo snel na de lancering klaar is voor praktisch gebruik in voorspellingen. Hoe dan ook, deze buitengewone satelliet heeft de verwachtingen overtroffen en, vanaf 9 januari 2020, Aeolus gaat onze prognoses verbeteren, van eendaagse voorspellingen tot die die het weer meer dan een week vooruit voorspellen. Krediet:ECMWF

ESA's Aeolus-satelliet geeft sinds 3 september 2018 profielen van de aardwinden terug. vlak na de lancering - en na maanden van zorgvuldig testen worden deze metingen als zo goed beschouwd dat het European Centre for Medium-Range Weather Forecasts ze nu in hun voorspellingen gebruikt.

De beslissing om nieuwe metingen op te nemen in weersvoorspellingen wordt nooit lichtvaardig genomen; het kost veel werk om de data goed te begrijpen en van goede kwaliteit te verzekeren.

Het is buitengewoon ongebruikelijk dat een volledig nieuw type satellietgegevens zo snel na de lancering klaar is voor praktisch gebruik in voorspellingen. Hoe dan ook, deze buitengewone satelliet heeft de verwachtingen overtroffen en, vanaf vandaag, Aeolus gaat onze prognoses verbeteren, van eendaagse voorspellingen tot die die het weer meer dan een week vooruit voorspellen.

Met een aantal 'primeurs', Aeolus is de eerste satellietmissie die wereldwijd profielen van de aardse wind in wolkenvrije lucht levert, draagt ​​het eerste instrument in zijn soort, en gebruikt een nieuwe benadering om de wind vanuit de ruimte te meten.

Zijn nieuwe Doppler-windlidar-instrument, die bestaat uit een krachtige laser, een grote telescoop en een zeer gevoelige ontvanger, zendt korte, krachtige pulsen van ultraviolet licht naar beneden in de atmosfeer en meet de verschuivingen in golflengte van het laserlicht dat verstrooid wordt door moleculen en deeltjes die in de wind bewegen.

De Aeolus-satelliet van ESA geeft sinds de lancering in augustus 2018 profielen van de aardwinden terug - en na maanden van zorgvuldig testen worden deze metingen als zo goed beschouwd dat het European Centre for Medium-Range Weather Forecasts ze nu in hun voorspellingen gebruikt. Het is buitengewoon ongebruikelijk dat een volledig nieuw type satellietgegevens zo snel na de lancering klaar is voor praktisch gebruik in voorspellingen. Hoe dan ook, deze buitengewone satelliet heeft de verwachtingen overtroffen en, vanaf 9 januari 2020, Aeolus gaat onze prognoses verbeteren, van eendaagse voorspellingen tot die die het weer meer dan een week vooruit voorspellen. Deze grafieken laten zien hoe de assimilatie van (bias-gecorrigeerde) Aeolus-gegevens windvoorspellingsfouten (blauwe arcering) vermindert, vooral op het zuidelijk halfrond en in de tropen, enkele dagen vooruit. Het drukniveau van 10 hPa komt overeen met ongeveer 30 km hoogte. Cross-arcering geeft statistische significantie aan op het 95%-niveau. Het experiment beslaat de periode van 2 augustus tot 28 december 2019. Credit:ECMWF

Aeolus is ontworpen om het gebrek aan windprofielmetingen in het weerobservatienetwerk op te vullen en, daarom, een sleutelrol spelen bij het vergroten van ons begrip van de werking van de atmosfeer, bijdragen aan klimaatonderzoek en ook de weersvoorspellingen verbeteren.

Voordat voorspellers de gegevens van Aeolus konden verwerken in weersvoorspellingen, er moesten enkele serieuze tests en kwaliteitscontroles worden uitgevoerd.

ESA's Aeolus-missiemanager, Tommaso Parrinello, zei, "Tijdens het eerste jaar van Aeolus' leven in een baan om de aarde, ESA en het Aeolus Data Innovation Science Cluster-team hebben hard gewerkt om dit baanbrekende satellietinstrument te karakteriseren en te kalibreren en om precies te begrijpen hoe het in de ruimte werkte.

"Ze werden geholpen door wetenschappers over de hele wereld die windmetingen vanaf de grond en vanuit vliegtuigen vergeleken met die van Aeolus.

"Hoewel we ontdekten dat we moesten overschakelen naar de tweede laserzender van het instrument om het vermogen te vergroten, de missie blijkt een uitstekende manier te zijn om de wind te meten - zozeer zelfs dat we nu zien dat gegevens worden verwerkt in voorspellingen, waar we absoluut enthousiast over zijn."

De ADM-Aeolus-windmissie van ESA zal actuele en nauwkeurige profielen van de winden in de wereld en meer informatie over aerosolen en wolken opleveren. De missie zal ons begrip van atmosferische dynamiek vergroten. Het zal ook de broodnodige informatie opleveren om de weersvoorspellingen te verbeteren en bij te dragen aan klimaatonderzoek. De satelliet draagt ​​een enkel instrument:een Doppler-windlidar genaamd Aladin. Dit geavanceerde instrument is ontworpen om de onderste 30 km van de atmosfeer langs het baanpad van de satelliet te onderzoeken. Bestaande uit een krachtige laser, een grote telescoop en een zeer gevoelige ontvanger, Aladin is de eerste windlidar in de ruimte. In wolkenvrije lucht zal de lidar de atmosfeer naar het aardoppervlak aftasten, of naar de top van een dichte wolk. Gegevens over wind worden verwerkt in weermodellen om de voorspellingen te verbeteren. Verbeterde weersvoorspellingen hebben aanzienlijke sociaaleconomische voordelen, in het bijzonder voor extreme weersomstandigheden. Bijvoorbeeld, de betere voorspelling van de kracht en het pad van een evoluerend orkaansysteem is belangrijk voor lokaal noodbeheer. Krediet:ESA/ATG medialab

Michael Rennie, van het European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), verklaart, "We moesten de impact beoordelen die Aeolus zou hebben op de weersvoorspellingen voordat we besloten ze operationeel op te nemen - en dit hield in dat we de gegevenskwaliteit moesten controleren met de voorspelling en andere waarnemingen, en het uitvoeren van een groot aantal experimenten om te zien of Aeolus de voorspellingen consequent verbetert, en met hoeveel.

"Onze experimenten toonden aan dat, inderdaad, Aeolus had een positieve invloed, en dit maakt een groot verschil, vooral in delen van de wereld waar andere windwaarnemingen ontbreken.

"De grootste verbetering zit in tropische gebieden en op het zuidelijk halfrond. We zien ook dat metingen van Aeolus tot de belangrijkste instrumenten in de ruimte behoren voor voorspellingskwaliteit, wat enorm indrukwekkend is als je bedenkt dat Aeolus ons feitelijk minder dan 1% van de metingen geeft die we gebruiken in dagelijkse voorspellingen."

Met de operationele assimilatie van Aeolus-gegevens bij ECMWF, een belangrijke mijlpaal voor deze nieuwe missie is bereikt. Andere operationele weercentra over de hele wereld zien ook een positieve impact van Aeolus-waarnemingen en zijn van plan om in de loop van dit jaar te beginnen met het verwerken van gegevens.

Deze missiemijlpaal maakt ook de weg vrij voor een mogelijke toekomstige vloot van operationele Doppler-windlidar-satellieten in de ruimte.