Satelliet lezen (MTG)
Drie kanalen, groeiende torens en de tekens van zware buien.
Satelliet lezen
Wat zie je op zichtbaar licht, infrarood en waterdamp, overdag en 's nachts? Kies welke toren de onweersbui wordt door te kijken hoe snel hij afkoelt, en leer de tekens van zware buien: overshooting top, enhanced-V, cold ring en de warme pluim.
Verzonnen scène, vereenvoudigd. MTG-I1 (Meteosat-12) maakt sinds december 2024 elke 10 minuten een beeld, met 16 kanalen: zichtbaar licht op 1 km (0,5 km in hoge resolutie), infrarood op 2 km (1 km). Met MTG-I2 komt er volgens EUMETSAT een snelle scan van Europa bij, elke 2,5 minuut.
Hoe kan een satelliet de temperatuur van een wolkentop meten?
- Waarom? Alles straalt warmte uit, ook als je het niet ziet: jij, de grond, een wolk. Een warmtecamera ziet die straling.
- Waarom? Hoe warmer iets is, hoe meer het uitstraalt. De satelliet meet hoeveel infrarood er van elke plek komt, en rekent dat om naar een temperatuur.
- Waarom? Een dikke wolk laat de straling van de grond eronder niet door: je meet alleen de top.
-
Waarom?
Hoger in de troposfeer is het kouder, zo'n 6,5 graad per km. Dus: hoe kouder de top, hoe hoger hij reikt.
Basis: Uitzetten koelt af
Stijgende lucht komt onder lagere druk en zet uit. Daarbij duwen de luchtdeeltjes de lucht eromheen opzij; dat kost energie, en die halen ze uit hun eigen warmte. Droge lucht koelt zo ongeveer 10 °C per kilometer af. Voel het zelf: een spuitbus wordt koud als je hem leegspuit.
Waarom ziet het waterdampkanaal geen lage wolken?
- Waarom? Waterdamp slorpt straling van 6,3 µm op, en straalt die zelf ook weer uit.
- Waarom? Hoog in de lucht zit al genoeg waterdamp om alle straling van onderen tegen te houden. De satelliet ziet dus alleen de bovenste vochtige laag, op zo'n 5 tot 10 km.
-
Waarom?
Is het daarboven vochtig, dan straalt die koude laag: wit. Is het droog, dan kijkt de satelliet dieper, naar warmere lucht: donker.
Basis: Warme lucht kan meer waterdamp bevatten
Hoe warmer de lucht, hoe meer waterdamp erin past: per 10 °C ongeveer twee keer zo veel. Koelt lucht af, dan past de damp er op een gegeven moment niet meer in en condenseert hij: zo ontstaan wolken. Warmt lucht op zonder dat er water bijkomt, dan wordt hij relatief droger.
- Waarom? Lage wolken en de grond liggen daaronder en zijn onzichtbaar. Daarom zie je op WV de stroming hoog in de lucht: troggen, straalstromen en droge lucht die zakt.
Drie torens groeien boven warm land. Speel 30 minuten af en kies dan: welke wordt de onweersbui?
Waarom wordt de toren die het snelst afkoelt de onweersbui?
-
Waarom?
De top van een groeiende wolk is lucht die opstijgt. Stijgende lucht zet uit en koelt af.
Basis: Uitzetten koelt af
Stijgende lucht komt onder lagere druk en zet uit. Daarbij duwen de luchtdeeltjes de lucht eromheen opzij; dat kost energie, en die halen ze uit hun eigen warmte. Droge lucht koelt zo ongeveer 10 °C per kilometer af. Voel het zelf: een spuitbus wordt koud als je hem leegspuit.
- Waarom? Hoe sneller de lucht stijgt, hoe sneller de top hoger en dus kouder wordt. De afkoeling per kwartier is dus een snelheidsmeter voor de updraft.
-
Waarom?
Een sterke updraft tilt veel water hoog op, tot ver onder het vriespunt: daar ontstaan hagelkorrels en ijs.
Basis: Verdampen kost warmte, condenseren geeft warmte
Om water te laten verdampen is energie nodig; die wordt uit de omgeving gehaald. Daarom heb je het koud als je nat uit zee komt. Die energie zit daarna "verstopt" in de waterdamp. Condenseert de damp weer tot druppels, dan komt precies diezelfde energie vrij als warmte.
- Waarom? Botsingen tussen hagel en ijskristallen laden de wolk op. Zodra de top kouder is dan zo'n -20 tot -40 °C, volgt vaak de eerste bliksem.
Een klein, extra koud plekje in het aambeeld, in VIS een bobbel met schaduw. De updraft schiet door de tropopauze heen.
Teken van een heel sterke updraft: kans op grote hagel en zware windstoten.
Een koude V of U, open naar benedenwind, met warmere lucht ertussen. Hoort bij sterke wind hoog in de lucht.
Een van de sterkste satelliettekens van zwaar weer.
Een koude ring met in het midden iets warmere lucht, rond de overshooting top. Hoort bij zwakkere wind hoog.
Ook een teken van een sterke updraft, vaak boven Europa.
Een warmere sliert benedenwinds van de overshooting top. VIS: een gladde, iets hogere sluier op het aambeeld.
Buien met zo'n pluim geven vaker grote hagel en zwaar weer.
Verzonnen voorbeelden in IR met kleur: wit en grijs is warm (laag), blauw tot rood en zwart steeds kouder.
Echte voorbeelden
Beelden van de Amerikaanse GOES-16 (dezelfde soort camera als MTG boven Europa), uitgesneden en ingekleurd in dezelfde kleuren als hierboven.
Supercellen en tornado's
Derecho's
Orkanen
Waarom is de overshooting top koud, maar de pluim ernaast warm?
- Waarom? In de troposfeer wordt het naar boven toe kouder. Bij de tropopauze (bij ons zo'n 10-12 km) stopt dat: daarboven, in de stratosfeer, wordt het juist warmer.
- Waarom? Dat komt door ozon: dat neemt het UV-licht van de zon op en warmt de lucht daar op.
-
Waarom?
Een heel sterke updraft schiet door de tropopauze heen. De lucht blijft uitzetten en afkoelen terwijl hij stijgt: de top wordt kouder dan de lucht eromheen.
Basis: Uitzetten koelt af
Stijgende lucht komt onder lagere druk en zet uit. Daarbij duwen de luchtdeeltjes de lucht eromheen opzij; dat kost energie, en die halen ze uit hun eigen warmte. Droge lucht koelt zo ongeveer 10 °C per kilometer af. Voel het zelf: een spuitbus wordt koud als je hem leegspuit.
- Waarom? Een deel van die lucht wordt de stratosfeer in geblazen en blijft daar hangen, op een plek waar het warmer is. Die pluim straalt dus warmer uit: een warme sliert op het koude aambeeld.