Je leest:

GRACE meet oceaanstromen met GPS

GRACE meet oceaanstromen met GPS

Onderzoekers van de Faculteit Luchtvaart-en Ruimtevaarttechniek van de TU Delft hebben een methode ontwikkeld waarmee veranderingen in de waterhuishouding van de gehéle aarde nauwkeuriger dan voorheen in kaart kunnen worden gebracht.

De onderzoekers combineren in hun onderzoek de sterke kanten van twee ruimtevaartsystemen: de zwaartekrachtmetende GRACE ( ‘Gravity Recovery And Climate Experiment’) satellieten en een wereldwijd netwerk van GPS ontvangers. De nieuwe modellen zijn aanzienlijk verbeterd op wereldwijde schaal en kunnen wekelijkse veranderingen in de grootschalige waterhuishouding aantonen terwijl dat voorheen een maand was.

De zwaartekrachtmetende GRACE satellieten brengen grootschalige oceaancirculatie en de mondiale waterhuishouding in kaart. Een beperking is dat de gebruikte grondwatermodellen en GRACE-modellen hoogstens eens per maand een voorspelling geven van de massavariatie. Door koppeling aan een wereldwijd netwerk van GPS ontvangers zijn de GRACE satellieten nu echter in staat wekelijkse variaties in de veranderende hoeveelheid watermassa te meten die door oceaanstromingen en droogtes of continentale overstromingen wordt veroorzaakt. bron: TU Delft

Dit is van belang om de gevolgen van oceaanstromingen, waarvan het El Nino-effect de meest bekende is, beter in kaart te brengen. Ditzelfde geldt ook voor perioden van langdurige droogte en overstromingen. De resultaten van het onderzoek zijn vorige week gepubliceerd in het gezaghebbende tijdschrift Journal of Geophysical Research van de American Geophysical Union.

De grootschalige oceaancirculatie en de mondiale waterhuishouding bepalen in belangrijke mate het klimaat op aarde. Zwaartekracht wordt bepaald door de massa op aarde, deze is niet constant en varieert als gevolg van massaveranderingen in de oceaancirculatie of door grootschalige veranderingen in de grondwaterspiegel. Een beperking is dat de gebruikte grondwatermodellen en GRACE-modellen hoogstens eens per maand een voorspelling geven van de massavariatie.

De massa van de aarde is niet gelijk verdeeld; plekken van grote massa zijn rode uitsteeksels, stukken met een lager dan gemiddelde massa zijn blauw. bron: GRACE

Door gebruik te maken van het GPS systeem wordt deze lancune opgelost. Het GPS netwerk blijkt in staat te zijn wekelijkse variaties in de veranderende hoeveelheid watermassa te meten die door oceaanstromingen en droogtes of continentale overstromingen wordt veroorzaakt. Uit het onderzoek blijkt dat veranderingen van de coördinaten van GPS-stations gerelateerd zijn aan de mate van massaverandering. Ook wordt met de nieuwe methode de nauwkeurigheid op globale schaal verbeterd.

De Faculteit Luchtvaart-en Ruimtevaarttechniek is reeds vijfentwintig jaar actief in het modelleren en meten van de zwaartekracht op aarde. De faculteit participeert in onderzoek waarbij gebruik wordt gemaakt van de CHAMP satelliet welke in 2000 is gelanceerd en beide GRACE satellieten die in 2002 gelanceerd zijn.

De twee Grace-satellieten (Gravity Recovery And Climate Experiment) werden in maart 2002 gelanceerd en meten de zwaartekracht van de aarde terwijl ze elkaar achtervolgen in hun omloopbaan. De achterste satelliet meet continu de afstand tot de voorste. Als de afstand verandert, zijn er minieme verschillen in de aantrekkingskracht op de twee satellieten; teken van een variatie in de zwaartekracht. Grace is uitermate geschikt om kleine variaties in de zwaartekracht te meten, zoals de steeds veranderende watermassa in het Amazonebekken. Lageos krijgt daar geen goed beeld op. Maar Lageos kan weer grotere variaties in beeld krijgen, zoals de massa van een complete ijskap; de zwakke plek van Grace. Zo vullen de twee satelliet-systemen elkaar aan.

GOCE

GOCE ( Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) is een nieuwe satellietmissie van de Europese Ruimtevaartorganisatie ESA. Vanaf November 2006 zal GOCE op een hoogte van 250 km ten minste 2 jaar lang rond de aarde cirkelen. De expertise van de faculteit ligt ook hier vooral op het gebied van het ontwikkelen van nieuwe data-analysemethoden voor het schatten van parameters in modellen die het zwaartekrachtsveld beschrijven, centimeter-nauwkeurige bepaling van satellietbanen en het interpreteren van waarnemingen m.b.v. geofysische modellen.

Dit artikel is een publicatie van TU Delta.
© TU Delta, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 28 september 2005

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.