Best practice: Wolkvorming en klimaatverandering

De opwarming van de aarde door de uitstoot van broeikasgassen brengt allerlei veranderingen met zich mee. Maar een van de belangrijkste processen, de vorming van wolken, blijft daarbij meestal onderbelicht. De onderzoeksgroep van prof. dr. Harm Jonker, Atmospheric Physics (TU Delft) wil daar verandering in brengen.

Een dicht wolkendek

Onderzoek naar wolkvorming

Met de opwarming van de aarde veranderen allerlei processen; zo komt er onder andere meer waterdamp in de atmosfeer. “Ook de bewolking wordt beïnvloed, maar we weten niet precies hoe de effecten eruit zien”, zegt Jonker. “Wel weten we dat wolken bepalend zijn voor de hoeveelheid straling die de aarde bereikt en voor de straling die de dampkring weer kan verlaten. Het zou kunnen dat er in een warmer klimaat meer lage bewolking komt, die de eigenschap heeft zonlicht goed te reflecteren. Dat zou het effect van de opwarming verzachten. Maar het omgekeerde scenario, minder lage wolken en dus versterking van de opwarming, is ook mogelijk. We weten nog niet goed hoe dat werkt.”

“Zo’n model rekent met roostercellen van ongeveer 50 km. Wij werken op een kleinere schaal, we kijken bijvoorbeeld naar een gebied van 50 km met roostercellen van 50 meter."

Klimaatmodel

Een klimaatmodel kan geen rekening houden met het type bewolking, stelt Jonker: “Zo’n model rekent met roostercellen van ongeveer 50 km. Wij werken op een kleinere schaal, we kijken bijvoorbeeld naar een gebied van 50 km met roostercellen van 50 meter. We rekenen in drie dimensies en ook nog in de tijd, dus dat vergt veel rekenkracht, maar daarmee kunnen we het proces van wolkenvorming nauwkeurig volgen. Zo gaan we na wat het effect is op de wolkvorming als je de zeewatertemperatuur met één graad verhoogt. Een van de belangrijkste factoren waar we naar kijken, is of de reflectie van het wolkendek in zo’n geval toe- of afneemt.”

Visualisatie

Visualisatie is heel belangrijk voor de onderzoeksgroep van Jonker: “Ten eerste kunnen we de beelden en de animaties heel goed gebruiken om de resultaten van ons onderzoek te communiceren. Ten tweede zien we in de visualisatie direct of we iets verkeerd hebben gedaan. Als we een randconditie niet goed hebben ingesteld of als ons numerieke schema niet helemaal klopt, dan is dat meteen zichtbaar. In die zin is een visualisatie onverbiddelijk. En ten derde gebruiken we visualisatie ook nog als onderzoekstool. Het inspireert ons bij het formuleren van hypotheses.”

“We doen onze berekeningen op de nationale supercomputer, want het gaat daarbij vaak om heel veel data."

Visualisatie op afstand

Jonker en zijn collega’s maken gebruik van de Remote Visualisation Service van SURFsara. “Dat werkt voor ons heel goed”, zegt Jonker. “We doen onze berekeningen op de nationale supercomputer, want het gaat daarbij vaak om heel veel data. Het zou veel tijd kosten om die data over te brengen naar ons instituut; bovendien zijn er krachtige systemen nodig om de visualisaties op te bouwen. Remote visualisatie via SURFsara is veel efficiënter, we laten de data daar waar de visualisatie ook wordt gemaakt. Alleen het beeld wordt aan ons doorgegeven.”

Helpdesk

Jonker werkt al bijna twintig jaar samen met SURFsara: “Ik vind het nog steeds fantastisch om te werken met mensen die altijd bereid zijn om te helpen bij het oplossen van problemen. Bovendien zijn ze zeer professioneel. Ik zeg wel eens: het is de enige helpdesk in Nederland die werkt en waar je niet hoeft te wachten.”

Dit artikel komt uit het Jaarverslag 2013