Sinds enkele dagen beschik ik over een eenvoudige infrarood thermometer met een precisie van 0,1 °C (volgens de fabrikant). Ik heb enkele dagen achtereen de infrarood straling vanuit de lucht gemeten. De eerste foto is van een ‘clear sky’ meting recht omhoog op donderdag 25 mei, ’s middags bij mijn huis. De thermometer geeft -17,9 °C aan. De lucht is strak blauw en helder. De tweede meting is van vanmorgen. De lucht is wolkeloos maar niet blauw. Dat betekent vaak een hoge luchtvochtigheid. En op grote hoogte is er lichte sluierbewolking. Temperatuur is dan -3,2 °C.
De eigenschappen van de infraroodstraling hangen samen met de temperatuur van het object. Op deze wijze ‘meet’ het instrument de temperatuur van het object dat gemeten wordt. In het geval van de open lucht is dat geen vast object, maar een pakket gassen dat de infrarood straling niet helemaal doorlaat. Die doorzichtigheid hangt af van de hoeveelheid infrarood absorbers/emitters in de lucht, de broeikasgassen. Het verschil in de meting heeft vooral te maken met het feit dat er nu dus veel meer broeikasgassen in de atmosfeer zitten dan donderdag. Het gaat dan met name om waterdamp, het belangrijkste broeikasgas (lees het hoofdstuk over de broeikastheorie!). De hoeveelheid CO2, het bekendste broeikasgas, zal tussen donderdag en vandaag niet noemenswaardig zijn veranderd.
Als de doorzichtigheid van de atmosfeer voor infrarood dus toeneemt meet je verder de atmosfeer in en worden de gemeten waarden dus lager. Donderdag was de temperatuur aan het aardoppervlak tijdens de meting ongeveer 24 °C. Als we een atmosfeergradiënt van -6 °C /1000m hanteren dan was de gemeten hoogte gemiddeld ongeveer 7 km. Vanmorgen was het ongeveer 20 °C aan de grond. Dan is de gemiddelde meethoogte 20 + 3,2 =23,2 gedeeld door 6 = ongeveer 4 km hoogte. Dit omrekenen is erg grof allemaal, het dient slechts als indicatie!
Als je de thermometer schuin de lucht in richt wordt de hoogte van de gemeten temperatuur lager omdat je door een dikkere laag infrarood absorbers/emitters meet als wanneer je recht de lucht in meet. Dan is de gemeten hoogte lager en de temperatuur dus hoger. Dat is makkelijk te constateren door lager boven de horizon te richten. Ik heb donderdag ook even gericht op een eenzaam wit wolkje dat voorbij kwam: – 6,1 °C.
Dit experiment wordt uiteraard vervolgd, het liefst op een dag met veel blauwe lucht en dikke cumuluswolken. Maar eerst eens kijken of ik de hoek van meting kan verkleinen door een smal buisje voor de lens te monteren.
