NOAA-15 satelliet met AMSU meetinstrumenten aan boord
Ruim een maand geleden publiceerde University of Alabama Huntsville versie 6.0 van haar dataset van de temperatuur van de troposfeer en onderste stratosfeer. Die temperatuurgegevens zijn afkomstig van MSU, later AMSU meetinstrumenten aan boord van een hele reeks satellieten. Vanaf 1979 wordt met behulp van satellieten de temperatuur van het onderste deel van de atmosfeer gemeten.
Die metingen gebeuren in een aantal kanalen (banden) die elk de gemiddelde temperatuur van een bepaalde laag in de atmosfeer meten. De oudere MSU metingen betreffen 4 kanalen, die hier zijn afgebeeld:
De MSU en AMSU instrumenten meten de microgolfstraling van atmosferisch zuurstof. De meetgegevens worden vervolgens gekalibreerd. Als referentie-temperaturen worden de “deep space” temperatuur van 2,7 K (laaste temperatuur in de ruimte) en enkele warmtebronnen in het instrument zelf gebruikt. De nieuwere AMSU instrumenten meten in 11 (voor temperatuurmeting bruikbare) kanalen en zijn dus in staat om veel nauwkeuriger te meten. Om de meetreeks vanaf 1979 te continueren maakt men ook gebruik van enkele AMSU kanalen die vergelijkbaar zijn met die van de oudere MSU.
Waarom moeten meetgegevens van satellieten eigenlijk regelmatig bekeken en bijgesteld worden? Dat komt omdat er soms een kanaal uitvalt of opmerkelijke fouten produceert, en omdat de baan van satellieten in de loop van de tijd verandert, onder andere vanwege wrijving. Bovendien zijn de temperatuurkalibraties nooit 100% foutenvrij. Bij dat laatste kun je bijvoorbeeld denken aan de problemen die ontstaan als een nieuwe satelliet de taken van een oudere satelliet overneemt.
In de figuur hieronder is voor de verschillende satellieten de verandering in de zogenaamde ‘local ascending node time’ weergegeven. Deze satellieten hebben een baan over de polen op een hoogte van 700 a 800 km. Een rondje duurt ongeveer 100 minuten, dus er zijn ongeveer 14 omwentelingen per etmaal. De ‘local ascending node time’ is het tijdstip waarop de satelliet in zijn baan naar het N de evenaar oversteekt. Dat tijdstip is in theorie altijd gelijk, maar door baanveranderingen verschuift dat echter langzaam. Daar moet in de temperatuurberekeningen rekening mee worden gehouden.
De oude MSU instrumenten berekende bovendien een LT (temperatuur van de Lower Troposphere) uit verschillende scanposities. In de inzet in de figuur is te zien tot welke resultaten die verschillende scanposities leidden. In de nieuwe methode maakt men gebruik van meerdere kanalen zodat de berekende LT nauwkeuriger vast te stellen is.
Tenslotte heeft men aan de UAH de oude software herschreven. Het resultaat van deze hele opschoning van de data ziet u hieronder:
De verschillen zijn met name in het laatste stuk van de grafiek opmerkelijk. In cijfers: vanaf 1979 was de oude trend 0,140 °C/decennium, de nieuwe is 0,114 °C/decennium. Hierdoor komt de UAH datareeks veel dichter te liggen bij die van RSS, de andere organisatie die satellietmeetreeksen publiceert.
Bronnen:
http://www.drroyspencer.com/wp-content/uploads/Version-61.pdf