Forskning från Pieter Smets från TU Delft och KNMI visar att infraljud kan användas för väder- och klimatprognoser. Dessa ohörbara låga ljudvågor kan användas för att få en bättre bild av stratosfären, som knappt kan mätas på något annat sätt. Onsdagen den 28 mars, Smets kommer att tilldelas sin doktorsexamen. vid TU Delft för hans arbete med detta ämne.

Ohörbar

Infraljud består av ohörbara, lågfrekventa ljudvågor (under 20 Hz). Vågorna kan resa effektivt över långa sträckor genom atmosfären eftersom de genomgår liten spridning. Mätmetoden är passiv:du sätter upp en mikrofon någonstans på jorden och allt du behöver göra är att lyssna.´

Mikrofonerna som används för att mäta ljudet är en del av det världsomspännande internationella övervakningssystemet (IMS) som implementerades för verifiering av det omfattande nukleära testförbudet (CTBT). Även om det huvudsakliga syftet med IMS är att upptäcka eventuella kärnvapentester, den kan också användas för att samla in långa serier av klimatologiska data genom djupare havsövervakning, eller för övervakning av mullrande vulkaner.

Väderprognoser

"En ny ansökan om infraljud växer gradvis fram:väderprognoser, "säger doktorand Pieter Smets." Mätning av infraljud som en del av ARISE -projektet (Atmospheric Dynamics Research Infrastructure in Europe), ger möjlighet att undersöka den högre atmosfären - stratosfären - luftlagret på cirka 10 till 50 kilometer höjd. En viktig fördel med infraljud är dess känslighet för både vind och temperatur i den del av atmosfären där observationer är begränsade. "

Plötslig stratosfärisk uppvärmning

Detta är särskilt viktigt under ett visst väderfenomen, den plötsliga stratosfäriska uppvärmningen (SSW), förklarar Smets. I mitten av februari var ett sådant evenemang ansvarigt för den kallaste veckan i vinter i Nederländerna. "En sådan plötslig uppvärmning av stratosfären är en viktig egenskap hos vinteratmosfären på norra halvklotet. Under detta kortlivade fenomen utövar stratosfären ett starkt inflytande på skiktet under det, troposfären. Detta får konsekvenser för vädret och för väderprognoser. Under de senaste åren har försök gjorts att förbättra förutsägelsen av stratosfärens variabilitet med hjälp av numeriska väderprognoser. Dock, detta kräver extra oberoende observationer av den övre atmosfären, och detta är ett område som är extremt svårt att observera. Vindobservationer, till exempel, saknas vädermodeller efter mitten av stratosfären, högre än cirka 30 km. "

"Infraljudets kapacitet har redan varit känd i många år. Ändå finns det fortfarande inga utsikter till att de kommer att användas på kort sikt i väder- och klimatmodeller. Min avhandling kommer att bidra till utvecklingen av nya metoder för att främja användningen av infraljud i nuvarande väder- och klimatmodeller, som ett första steg. Hur som helst, min forskning visar att infraljud kan ge nya insikter om atmosfären i de delar där mätningarna är begränsade, särskilt under en SSW, säger Smets.