Het simuleren van zonneschijn op bewolkte dagen

Samenvatting

De energie in zonnestraling verwarmt het landoppervlak, zorgt voor de verdamping van water, en stimuleert fotosynthese. Het grootste deel van deze energie wordt weer afgeven aan de atmosfeer en verticaal getransporteerd door turbulente bewegingen, waardoor uiteindelijk wolken kunnen ontstaan. Wolken hebben op hun beurt weer een grote invloed op de inkomende zonnestraling aan het oppervlak. Hoewel de voortbeweging van straling door de atmosfeer een complex driedimensionaal proces is, zijn stralingsberekeningen in atmosferische modellen meestal erg gesimplificeerd. Deze versimpelde berekeningen zijn weliswaar relatief snel, maar leiden ook tot erg onrealistische ruimtelijke patronen in de zonnestraling onder wolken. In dit proefschrift combineren we daarom realistische driedimensionale stralingsberekeningen met hoge resolutie atmosferische simulaties voor het beter begrijpen van de nauwe koppeling tussen zonnestraling, wolken en processen aan het landoppervlak. Daarnaast onderzoeken we een aantal manier om stralingsberekeningen in atmosferische simulaties sneller te maken.