Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Weersvoorspellingsmodellen kunnen ook satellietverplaatsingen voorspellen

Cartoon over de invloed van de tropische storm "Bongoyo" op de baan van de GRACE-FO-satelliet via de reflectie van zonnestraling en thermische emissie (orkaan Felix van Iss, 2007). Credit:Journal of Geophysical Research:Atmospheres (2024). DOI:10.1029/2023JD040009

Uit nieuw onderzoek blijkt dat moderne weermodellen de bewegingen van satellieten nauwkeurig kunnen voorspellen als gevolg van de energie die door de aarde wordt uitgezonden en gereflecteerd. Naast weersvoorspellingen kunnen weermodellen ook helpen begrijpen en voorspellen hoe satellieten reageren op weersgebeurtenissen, zoals stormen.



Onderzoekers van het Institute for Atmospheric and Earth System Research (INAR) van de Universiteit van Helsinki hebben ontdekt dat moderne weermodellen nauwkeurig de energie kunnen voorspellen die de aarde uitzendt en weerkaatst in de ruimte, wat een directe invloed heeft op de bewegingen van lage omloopbanen (LEO) satellieten.

Door gebruik te maken van deze modellen kregen de onderzoekers inzicht in hoe LEO-satellieten reageren op weersomstandigheden beneden, zoals tropische cyclonen met hoge en reflecterende wolken. De resultaten zijn gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research in april.

In het onderzoek gebruikten de onderzoekers numerieke weermodellen. Het zijn geavanceerde computersimulators die toekomstige atmosferische omstandigheden voorspellen op basis van huidige waarnemingen en natuurkundige wetten.

"Numerieke weermodellen simuleren niet alleen weerpatronen, maar berekenen ook verschillende parameters, waaronder de energie-emissies en reflecties van de aarde onder verschillende weersomstandigheden.

"Door deze simulaties te analyseren, probeerden we te begrijpen hoe veranderingen in het weer, zoals bewolking en stormen, de beweging van satellieten beïnvloeden, waardoor hun vermogen om hun beoogde taken te vervullen wordt beïnvloed", zegt Sanam Motlaghzadeh, hoofdauteur van de studie en doctoraal onderzoeker. bij INAR.

Verbeterde satellietoperaties

Het belang van de bevindingen ligt in hun potentieel om het volgen en controleren van satellieten te verbeteren, waardoor de efficiëntie en betrouwbaarheid van satellietoperaties wordt verbeterd.

"Inzicht in de manier waarop het weer satellieten beïnvloedt, verbetert ook de nauwkeurigheid van satellietgebaseerde metingen die worden gebruikt in klimaatstudies. Deze bevindingen gaan in op een cruciale uitdaging op het gebied van de betrouwbaarheid van satellietgegevens, namelijk het bepalen van de precieze banen van satellieten, waarop de weersomstandigheden effect hebben", zegt Motlaghzadeh. legt uit.

Satellieten spelen een cruciale rol bij het monitoren van de vegetatie, het volgen van watervoorraden en het observeren van de evolutie van gletsjers via verschillende meettechnieken. Deze metingen, inclusief beeldopname en hoogte- en zwaartekrachtveldmetingen, zijn essentieel voor het bestuderen van de klimaatverandering en de gevolgen ervan.

Een beter begrip van satellietbewegingen kan ook helpen bij klimaatmonitoring en rampenbeheer. Het gebruik van geavanceerde weermodellen kan satellietgebaseerde metingen verder verfijnen, waardoor een effectievere studie en beperking van milieuproblemen mogelijk wordt.

"Het begrijpen van hoe satellieten omgaan met de atmosfeer van de aarde biedt waardevolle inzichten in onze planeet en hoe deze in de loop van de tijd verandert. De bevindingen dragen bij aan een nauwkeurigere satellietgebaseerde monitoring van de watervoorraden op aarde, en daarmee aan de voedselzekerheid", zegt Motlaghzadeh.

Meer informatie: S. Motlaghzadeh et al, Weather-Induced Satellite Orbit Perturbations, Journal of Geophysical Research:Atmospheres (2024). DOI:10.1029/2023JD040009

Journaalinformatie: Journaal voor geofysisch onderzoek , Journal of Geophysical Research - Atmospheres

Aangeboden door Universiteit van Helsinki