Vulkanische pluim van opzij en van boven
Kees Floor, Zenit juli/augustus 2014

Aardobservatiesatellieten leveren al meer dan 15 jaar beelden in natuurlijke kleuren van elke willekeurige plek op aarde. Wolkenpartijen, weersystemen, landschappen, gebergten, oceanen, ijskappen, grote natuurbranden, stofstormen, vulkaanuitbarstingen, noem maar op, niets ontsnapt er aan de aandacht. Daarnaast zijn er echter ook andere beelden vanuit de ruimte beschikbaar: foto's, genomen door de opeenvolgende bemanningen van het internationaal ruimtestation ISS. Tonen die astronautenfoto's meer van hetzelfde of voegen ze nog iets toe?

Foto van een voor een belangrijk deel met sneeuw bedekt schiereiland Kamtsjatka in het noordoosten van Rusland, gemaakt op 16 november 2013 vanuit het internationaal ruimtestation ISS. Bron: NASA. (Het contrast van de foto is vergroot; zet de muis op het beeld voor de oorspronkelijke opname).

Satellietbeeld van Kamtsjatka in oneigenlijke kleuren. Sneeuw is rood, waterwolken en de vulkanische pluim zijn wit, vegetatie is groen. Datum: 16 november 2013. Instrument: MODIS. Satelliet: Terra. Bron: NASA. (Zet de muis op de afbeelding voor een beeld in natuurlijke kleuren).

Astronautenfoto
Om die vraag te beantwoorden vergelijken we een MODIS-satellietbeeld van het schiereiland Kamtsjatka met een ISS-foto van hetzelfde gebied. Kamtsjatka ligt in het noordoosten van Rusland tussen de Zee van Ochotsk en de Beringzee. Het schiereiland maakt deel uit van een gebied met zo'n honderd actieve vulkanen, waarvan de 4750 meter hoge Kljoetsjevskaja Sopka de hoogste is. Een bemanningslid van het ruimtestation zette deze vulkaan en talrijke omliggende vulkanen 16 november 2013 op de foto. Bij de Kljoetsjevskaja Sopka was toen een langgerekte pluim te zien van stoom, gassen en deeltjes van vulkanische oorsprong; de pluim breidt zich uit in oostelijke richting. Het ISS bevond zich op het moment dat de foto werd gemaakt, op meer dan 1500 kilometer ten zuidwesten van de vulkanen. We zien het overwegend besneeuwde gebied, inclusief vulkanen en de vulkanische pluim, van opzij. Door de schaduwen die zichtbaar zijn, ontstaat een markante dieptewerking; de foto geeft een vergelijkbaar beeld van wat we vanuit een vliegtuig zouden mogen verwachten. De donkere plek bij de bocht van de vulkanische pluim wordt vermoedelijk veroorzaakt door zowel schaduw van de pluim als door vulkanische as die daar terecht is gekomen.

Satellietbeeld
De dieptewerking is nauwelijks aanwezig in de veel frequenter beschikbare beelden van de aardobservatiesatellieten die trouw hun rondjes rond de aarde draaien. Ze verrichten hun waarnemingen recht van boven, waarbij strook voor strook wordt afgetast. Een satellietbeeld bestaat daardoor uit een serie op de juiste manier aan elkaar 'geplakte' opeenvolgende stroken. De resolutie van de satellietbeelden is lager, de schaduwen zijn minder prominent en het contrast tussen het besneeuwde aardoppervlak, de lichtgetinte vulkanische pluim en eventueel aanwezige bewolking is geringer dan bij de astronautenfoto's.

Rode sneeuw
Beelden van aardobservatiesatellieten in natuurlijke kleuren zijn niet altijd het meest geschikt om een vulkanische pluim te kunnen opmerken. Daarom wordt er soms een kunstgreep toegepast die wel tot het gewenste resultaat leidt. De gegevens van stralingsmetingen in het zichtbaar licht worden aangevuld met die in het kortgolvig-infrarood. Vervolgens wordt het geheel zo gepresenteerd dat de sneeuw rood wordt weergegeven, terwijl waterwolken en ook de vulkanische pluim hun witte tint behouden. We zien deze tinten terug op het satellietbeeld van Kamtsjatka van 16 november 2013, dus van dezelfde datum en van hetzelfde gebied als de astronautenfoto. Vegetatie is groen. Uit het feit dat het satellietbeeld ook groene tinten bevat, concluderen we dat het schiereiland niet helemaal is bedekt met sneeuw.

Meerwaarde
Voegen de astronautenfoto's iets toe aan de beelden van de aardobservatiesatellieten? Oordeelt u zelf!