Onderzoeksproject T4/DD/44 (Onderzoeksactie T4)
Om een dieper inzicht te krijgen in de invloed van wereldwijde opwarming op een regionale schaal, voert het Institut d'Astronomie et de Géophysique Georges Lemaître van de UCL regionale klimaatsimulaties uit over West-Europa met het Modèle Atmosphérique Régional (MAR). Dit is een numeriek atmosferisch model dat een gedetailleerd schema van het landoppervlakte bevat, alsook expliciete berekeningen van het vochtgehalte in de bovenste grondlaag. De juiste weergave van bodemvocht in digitale klimaatmodellen is van cruciaal belang, aangezien dit één van de belangrijkste variabelen is van de waterkringloop, en er wordt verwacht dat extreme hydrologische gebeurtenissen zoals overstroming en lange droogten zich vaker zullen voordoen als gevolg van de wereldwijde opwarming. Helaas ontbreken de geschikte gegevensreeksen om de gesimuleerde bodemvochtconcentraties over West-Europa te valideren.
De meest efficiënte manier om informatie te verkrijgen over het vochtgehalte in de bovenste laag met voldoende stalen in tijd en ruimte voor voldoende grote gebieden ligt bij satellietmetingen van temperatuurintensiteiten in het microgolf bereik, en de SSM/I is tegenwoordig de enige microgolfbeeldsensor die dat kan.
Er is recent aangetoond dat een methodologie op fysische basis ontwikkeld op het VITO [Passive Microwave Soil Moisture Retrieval (PSR)] de waargenomen variaties in vochtgehalte in de bovenste bodemlagen kon verklaren. PSR is gebaseerd op de verschillen tussen de verticaal en horizontaal gepolariseerde SSM/I temperatuurintensiteiten op 19,35 GHz. Storingen gecorreleerd met atmosferische transmissiviteit en de ruwheid van de oppervlakte worden geëlimineerd door gebruik van tijdreeksen van SSN/I temperatuurintensiteiten over relatief korte periodes (weken) en door variaties te beschouwen van polarisatieverschillen in temperatuur in plaats van absolute waarden, in de veronderstelling dat variaties alleen veroorzaakt worden door veranderingen in het vochtgehalte van de bodem. De methodologie werd gevalideerd aan de hand van grondgegevens van de FIFE expeditie, die aangaf dat de fouten vergelijkbaar waren met de experimentele fout bij grondmetingen. Hoewel de resultaten verkregen met deze methode zeer bemoedigend zijn, zijn ze geldig voor een beperkte oppervlakte en alleen voor een korte periode. Er is meer werk vereist om de haalbaarheid van de methode te testen over grotere gebieden en voor langere periodes.
Het voorstel is de schaal van de PSR-methodologie uit te breiden van de site naar het continent. VITO zal in het bijzonder:
- de prestaties van de PSR-methodologie voor heel West-Europa evalueren door controle van de consistentie in het bijzonder door het resultaat van SSM/I te vergelijken met theoretische (door PSR voorspelde) drempelwaarden, en door vergelijking van het resultaat van PSR met klimatologische gegevens over duidelijk natte en droge perioden;
- een tijdreeks van kaarten produceren van het vochtgehalte aan de oppervlakte voor het gebied en de periode die de eindgebruiker-partner interesseren (West-Europa, mei-oktober 1990), samen met duidelijke specificaties van het eindproduct, met de nadruk op precisie.
