Wat is LiDAR en het nut ervan in meteorologie?

U heeft misschien al eens gehoord van de term LiDAR, maar wat houdt dat nu precies in? Deze techniek wordt vaak gebruikt in de landmeetkunde maar kent ook haar toepassingen in de meteorologie. Ontdek in dit artikel alles over LiDAR-technologie en de specifieke toepassing om stofwolken te detecteren.

• Volg de weerupdates op de voet via Facebook en Twitter
• Volgen jullie al de livestreams op Youtube?
• Bekijk het weerbericht voor de komende dagen

Deelnemen aan discussie? Ben je geïnteresseerd om deel te nemen als weeramateur of liefhebber van het weer aan het weerforum? Onderaan dit artikel krijg je bliksemsnel & gratis toegang tot alle reacties. Je kan ook je eigen weerfoto’s opladen.

Wat is LiDAR?

De afkorting van LiDAR staat voor light detection and ranging of laser imaging detection and ranging. Aan de hand van deze methode probeert men de afstand te bepalen tot een object met behulp van een laserstraal. Dit werkt als volgt. Een laserstraal wordt uitgezonden in het oneindige. Echter zullen er altijd objecten of elementen zijn die deze stralen reflecteren (backscatter). De gereflecteerde straal wordt dan opgevangen en door het tijdsverschil te bepalen tussen het vertrek van het lasersignaal en de aankomst van de gereflecteerde straal, kan men de afstand tot het object bepalen. Ook de sterkte van de gereflecteerde straal kan bepaald worden.

• Waarom zie ik bliksem maar hoor ik geen donder?

Lidar in de meteorologie?

Deze techniek wordt veelvuldig gebruikt in de landmeetkunde, maar ook in de meteorologie wordt deze techniek vaak gebruikt en dan vooral om de hoogte van de wolkenbasis te bepalen of van stofwolken. Het instrument dat hiervoor wordt gebruikt, wordt een ceilometer genoemd. Ook geeft deze techniek een inzicht in de mate van luchtverontreiniging. Als er veel vervuiling aanwezig is, zal er immers meer reflectie optreden dan in normale condities. Hieronder volgen enkele voorbeelden van LIDAR observaties om het nut in de meteorologie duidelijk te maken.

• Luchtverontreiniging? Check deze luchtwassers!

Onderstaande afbeelding is van eind februari 2021 waarbij er een episode was met Saharazand. Op onderstaande afbeelding zien we in de eerste plaats een pakket hoge wolken rond 10 000 m hoogte. Dit is te zien aan de hoge reflectie. Lager in de atmosfeer zien we dicht tegen het aardoppervlak ook zwakke reflectie. Dit is fijn stof dat wordt uitgestoten door de auto’s, industrie… Daartussen volgt een laag met weinig tot geen reflectie (restant van nachtelijke inversie), maar daarboven zien we opnieuw een zwak signaal voor reflectie. Dit was toen Saharazand.

Hoe zijn we hier zo zeker van? Wolken bevatten waterdamp en ijs die de stralen in grote mate reflecteren (vandaar ook de hogere waardes). In fijn stof en Saharazand is er veel meer ruimte tussen de partikels en zijn ze ook kleiner, waardoor de reflectie minder hard optreedt.

Een ander voorbeeld is in het geval van mist. In de loop van de nacht neemt de mate van reflectie steeds meer toe met de vorming van dichte mist. In de loop van de voormiddag trekt de mist op met nog veel lage wolken rond 500m hoogte. Daaronder is de reflectie minder wat wijst op vrij veel fijn stof. Dit is ook logisch aangezien in mistcondities de uitstoot van de auto’s en industrie blijft hangen.

• Wil je het weer nog beter begrijpen? Bestel vandaag dit boek!

Conclusie

De LiDAR techniek (via ceilometers) is zeer handig in de meteorologie om niet alleen de hoogte van de wolkenbasis op te meten, maar ook om de verschillende zand- en stof wolken op enige hoogte waar te nemen. Rook van vulkaanuitbarstingen kunnen hiermee eveneens gedetecteerd worden en is van uitermate belang voor de luchtvaart. Deze techniek kan ook de verandering in dikte van gletsjers bepalen.

Sommige linkjes bevatten affiliate