GPS verbetert de weersvoorspellingen

Terwijl de bomen in België al in herfststemming zijn, kon ik de voorbije week genieten van zomerweer aan de Bulgaarse kust. Naast mijn dagelijkse duik in het zwembad heb ik er veel geleerd over GPS-systemen. Nu hoor ik jullie al denken: “Wat een flauw excuus voor een werkreis! Wat heeft GPS in hemelsnaam te maken met meteorologie?” Wel, heel veel eigenlijk.

GPS-signalen kunnen gebruikt worden om betere weersvoorspellingen te maken. Nee, niet omdat meteorologen zo niet langer verloren rijden wanneer ze het weer willen bestuderen. GPS-signalen bevatten informatie over de luchtdruk en luchtvochtigheid en kunnen dus gebruikt worden om bewolking en regen te voorspellen.

GPS-fouten gebruiken voor een betere weersvoorspellingIMG_20140912_112041

Je hebt het ongetwijfeld al meegemaakt: je rijdt door een tunnel of een dichtbegroeid bos en plots raakt je GPS de weg kwijt. Hij heeft namelijk zijn verbinding verloren met de satellieten die hij nodig heeft om zijn positie te bepalen.

Het GPS-signaal ondervindt zo ook hinder van wolken en waterdamp in de lucht. Een GPS-signaal verplaatst zich namelijk sneller door droge lucht dan door vochtige lucht. Als er veel vocht in de lucht zit, vertraagt het signaal en komt het een heel klein beetje later op aarde aan. Hierdoor maakt het GPS-toestel fouten in zijn positiebepaling.

IMG_20140912_113410Om ervoor te zorgen dat niet iedereen verloren rijdt telkens als het regent, zijn er vaste GPS-ontvangststations verspreid over heel België die deze fouten corrigeren. De stations ontvangen elk kwartier een signaal van de GPS-satellieten en berekenen daarmee de actuele vertraging. Hoe meer waterdamp de lucht bevat, hoe meer vertraging er op het signaal zit.

Die vertraging kan door meteorologen gebruikt worden om te bepalen hoeveel waterdamp er in de lucht zit. Wat dus voor de GPS-gemeenschap een vervelende stoorzender is, is voor meteorologen een grote informatiebron. En dit is waarom ik de voorbije week mocht deelnemen aan een summerschool over GPS aan de zonnige Bulgaarse kust. Ik ga namelijk op het KMI die GPS-vertragingen gebruiken om de neerslagvoorspellingen van het weermodel te verbeteren. Net zoals we ook de gegevens van thermometers en van de buienradar gebruiken.

Een GPS werkt zoals donder en bliksem

Herinner je je de manier om te berekenen hoe ver een bliksem verwijderd is? Zodra je de bliksem ziet, tel je de seconden tot de donderslag. Daarna deel je dit getal door drie en zo bekom je de afstand tussen jou en de bliksem.  Dit komt omdat de snelheid van licht groter is dan die van geluid, waardoor het licht (de flits) dus sneller aankomt dan het geluid (de donderknal).IMG_20140912_115438

Een GPS werkt eigenlijk op dezelfde manier. Een GPS-toestel maakt connectie met satellieten en telt dan de seconden (of nano-seconden) dat het signaal onderweg is van bij de satelliet tot aan het GPS-toestel. Hoe verder het GPS-toestel zich van de satelliet bevindt, hoe langer het signaal onderweg is. Aan de hand van die tijdsduur kan het GPS-toestel dan zijn afstand tot de satelliet berekenen. Maar als er veel wolken zijn wordt het signaal vertraagd. Daardoor lijkt het voor het GPS-toestel alsof de satelliet verder weg is dan in werkelijkheid het geval is en maakt hij fouten. Als het GPS-toestel zijn afstand tot vier satellieten kent, kan hij zijn positie op aarde bepalen.

Bic, Pritt, GPS

Wist je trouwens dat GPS eigenlijk een merknaam is? Net zoals Bic en Pritt. Zoals Bic een soort van balpen is, zo is GPS een soort van navigatiesysteem. Of zoals dat in wetenschapstaal heet: een GNSS (Global Navigation Satellite System).

GPS, een Amerikaans merk, is het meest bekende navigatiesysteem. Naast GPS heb je nog een aantal andere navigatiesystemen (zoals je naast Pritt ook Pattex en Col hebt). Het Europese navigatiesysteem heet Galileo. En moest het van de Russen afhangen, dan reden we niet rond met GPS-toestellen maar met GLONASS-toestellen.

Voor wie meer wil

Wie hier graag nog meer informatie over wil, raad ik dit filmpje aan.

Advertenties

Over Annelies Duerinckx

Doctoraatsstudente die aan numerieke weermodellen knutselt, lage alt, dromer, dichter, avonturier tussen duim en wijsvinger Bekijk alle berichten van Annelies Duerinckx

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers liken dit: