Satellitdata från mer än 40 år visar molnighet och strålning över hela jorden

Meteorologiska satelliter som cirkulerar kring jorden bär på instrument som kan observera moln, uppskatta jordytans förmåga att reflektera solstrålning samt mäta strålning i atmosfären. Nu har forskare sammanställt en över 40 år lång tidsserie av data från satellitobservationer som är mycket spännande att analysera – inte minst ur ett klimatförändringsperspektiv.

Meteorologiska satelliter har använts för att observera jorden sedan 1979. Nu har forskare sammanställt data om molnighet, albedo och strålning vid marken och toppen av atmosfären i en sammanhängande dataserie från 1979 till och med 2020. Där finns till exempel information om hur molnigheten förändrats över tid, vilken höjd molnen finns på och om det är molnpartiklar av is eller vatten.

Efter flera års forskning och utveckling innehåller datasetet också nyheter som öppnar för helt nya analyser. En av de mest intressanta är ett mått på planetens strålningsbalans, strålning i översta atmosfären.

– Med dessa data sammantaget kan vi alltså analysera den inbördes betydelsen av hur eventuella ändringar i molnighet och jordens ytalbedo påverkar strålningsbalansen under de drygt 40 år mätningarna pågått och i det avseendet är datasetet unikt, säger Karl-Göran Karlsson, forskare specialiserad på molnanalyser för klimatövervakning från satellitdata på SMHIs meteorologiska forskningsenhet.

Karta över medelmolnigheten på jorden dagtid i september år 1991-2020 där färgskalan går från blå (molnfritt) till gul (helt molntäckt).
Datasetet CLARA-A3 innehåller bland annat information om medelmolnigheten för normalperioden 1991-2020. Här visas ett exempel över medelmolnigheten dagtid i september. Färgskalan går från blått (molnfritt) till gult (helt molntäcke). Illustration EUMETSAT CM-SAF Förstora Bild
Karta som visar genomsnittlig inkommande strålning för september 1991-2020 mätt med satellit..
Kartan visar genomsnittlig inkommande solstrålning (globalstrålning) för september 1991-2020 mätt från satellit. Färgskalan går från blått (låg inkommande strålning, 0 W/m2) till gul (hög inkommande strålning, 350 W/m2). En jämförelse med kartan över medelmolnighet visar att områden med mycket moln har mindre uppmätt globalstrålning, och vice versa. Illustration EUMETSAT CM-SAF Förstora Bild

Eftersträvar mer kunskap om moln och klimat

Hur mycket moln som atmosfären innehåller är högintressant för all världens klimatforskare. Det är också ett av de områden där det idag behövs mer underlag för att öka kunskapen om hur molnen påverkar klimatet och tvärt om, hur förändringar i klimatet påverkar molnigheten.

– Tidigare versioner av datasetet har rönt mycket uppmärksamhet kring ändringar av jordytans albedo, det vill säga hur mycket strålning som reflekteras tillbaka från jordens yta. Detta har kanske främst rört förhållandena i Arktis där isavsmältningen direkt påverkar jordytans albedo. Utan en bra molndetektionen hade inte detta varit möjligt att beskriva på det sätt vi kan idag, säger Karl-Göran Karlsson.

– I den nya versionen har vi ytterligare förbättrat molnalgoritmerna och kombinationen med mer än fyra decennier med data och de nya strålningsparametrarna borde göra data ännu mer användbara för klimatforskning och klimatmodellering.

Gediget samarbete bakom datasetet

Karl-Göran Karlsson har lett arbetet med att sammanställa datasetet inom ramen för den europeiska meteorologiska satellitorganisationen EUMETSAT:s Climate Monitoring Satellite Application Facility (CM-SAF). Arbetet har tagit cirka sex år att genomföra och har involverat forskare från meteorologiska institut i fem länder: Sverige, Belgien, Finland, Nederländerna och Tyskland. SMHIs bidrag till datasetet har främst rört utvecklingen av molnalgoritmer.

Datasetet har alltså utökats med flera nya parametrar och spänner även över längre tid än tidigare versioner, från det att satellitmätningar inleddes 1979 fram till år 2020. Datasetet är också förberett för en kontinuerlig uppdatering. Redan nu har data tagits fram för att täcka åren fram till nuläget. Det betyder att i praktiken täcker datasetet nästan 45 år. Framöver kommer nya data att läggas till månad för månad och vara tillgängliga inom högst tio dagar efter varje månads slut.

Datasetet heter ”CLARA-A3: CM SAF cLoud, Albedo and surface RAdiation dataset from AVHRR data” och går att ladda ner via EUMETSAT:s webbsida för CM-SAF.