Second-order structure function analysis of scatterometer winds over the Tropical Pacific

22 pages, 16 figures, 1 tableKolmogorov second-order structure functions are used to quantify and compare the small-scale information contained in near-surface ocean wind products derived from measurements by ASCAT on MetOp-A and SeaWinds on QuikSCAT. Two ASCAT and three SeaWinds products are compared in nine regions (classified as rainy or dry) in the tropical Pacific between 10°S and 10°N and 140° and 260°E for the period November 2008 to October 2009. Monthly and regionally averaged longitudinal and transverse structure functions are calculated using along-track samples. To ease the analysis, the following quantities were estimated for the scale range 50 to 300 km and used to intercompare the wind products: (i) structure function slopes, (ii) turbulent kinetic energies (TKE), and (iii) vorticity-to-divergence ratios. All wind products are in good qualitative agreement, but also have important differences. Structure function slopes and TKE differ per wind product, but also show a common variation over time and space. Independent of wind product, longitudinal slopes decrease when sea surface temperature exceeds the threshold for onset of deep convection (about 28°C). In rainy areas and in dry regions during rainy periods, ASCAT has larger divergent TKE than SeaWinds, while SeaWinds has larger vortical TKE than ASCAT. Differences between SeaWinds and ASCAT vortical TKE and vorticity-to-divergence ratios for the convectively active months of each region are large. © 2014. American Geophysical Union. All Rights ReservedThe ASCAT-12.5 and ASCAT-25 data used in this work can be ordered online from the EUMETSAT Data Centre (www.eumetsat.int) as SAF type data in BUFR or NetCDF format. They can also be ordered from PO.DAAC (podaac.jpl.nasa.gov) in NetCDF format only. The SeaWinds-NOAA and QuikSCAT-12.5 data are also available from PO.DAAC. The SeaWinds-KNMI data are available from the KNMI archive upon an email request to [email protected]. Rain-rates and sea surface temperatures were obtained from the Tropical Rainfall Measuring Mission's (TRMM) Microwave Imager (TMI) archive at the Remote Sensing Systems web site (www.ssmi.com). SeaWinds Radiometer (SRAD) rain-rates were obtained from the QuikSCAT 25 km L2B science data product that is available from PO.DAAC. This work has been funded by EUMETSAT in the context of the Numerical Weather Prediction Satellite Applications Facility (NWP SAF). The contribution of GPK has been supported by EUMETSAT as part of the SAF Visiting Scientists programmePeer Reviewe

Confidence and sensitivity study of the OAFlux multisensor synthesis of the global ocean surface vector wind from 1987 onward

Author Posting. © American Geophysical Union, 2014. This article is posted here by permission of American Geophysical Union for personal use, not for redistribution. The definitive version was published in Journal of Geophysical Research: Oceans 119 (2014): 6842–6862, doi:10.1002/2014JC010194.This study presented an uncertainty assessment of the high-resolution global analysis of daily-mean ocean-surface vector winds (1987 onward) by the Objectively Analyzed air-sea Fluxes (OAFlux) project. The time series was synthesized from multiple satellite sensors using a variational approach to find a best fit to input data in a weighted least-squares cost function. The variational framework requires the a priori specification of the weights, or equivalently, the error covariances of input data, which are seldom known. Two key issues were investigated. The first issue examined the specification of the weights for the OAFlux synthesis. This was achieved by designing a set of weight-varying experiments and applying the criteria requiring that the chosen weights should make the best-fit of the cost function be optimal with regard to both input satellite observations and the independent wind time series measurements at 126 buoy locations. The weights thus determined represent an approximation to the error covariances, which inevitably contain a degree of uncertainty. Hence, the second issue addressed the sensitivity of the OAFlux synthesis to the uncertainty in the weight assignments. Weight perturbation experiments were conducted and ensemble statistics were used to estimate the sensitivity. The study showed that the leading sources of uncertainty for the weight selection are high winds (>15 ms−1) and heavy rain, which are the conditions that cause divergence in wind retrievals from different sensors. Future technical advancement made in wind retrieval algorithms would be key to further improvement of the multisensory synthesis in events of severe storms.The project is sponsored by the NASA Ocean Vector Wind Science Team (OVWST) activities under grant NNA10AO86G. The database of 126 buoys was established during the development of the OAFlux surface turbulent latent and sensible heat fluxes under the auspices of the NOAA grant NA09OAR4320129.2015-04-1

Investigating The Seasonal and Diurnal Cycles of Ocean Vector Winds Near the Philippines Using RapidScat and CCMP

The seasonal and diurnal cycles of ocean vector winds in the domain of the South China Sea are characterized and compared using RapidScat and the Cross-Calibrated Multi-Platform (CCMP) data sets. Broad agreement in seasonal flow patterns exists between these data sets during the year 2015. Both observe the dramatic reversal from wintertime trade winds (November-April) to westerly flow associated with the summer monsoon (May-October). These seasonal changes have strong but not equivalent effects on mean wind divergence patterns in both data sets. Specifically near the Philippines, the data sets agree on several aspects of the seasonal mean and diurnal cycle of near-surface vector winds and divergence. In particular, RapidScat and CCMP agree that daytime onshore and nocturnal offshore flow patterns affect the diurnal cycle of winds up to ~200 km west of Luzon, Philippines. Observed disagreements over the diurnal cycle are explainable by measurement uncertainty, as well as shortcomings in both data sets

The Causes of Regional Sea-Surface Temperature Anomalies During Wind Relaxation Events Off the U.S. West Coast in Summer

The term ‘wind relaxation’ describes weakening or reversal of the prevailing upwelling-favorable winds. Summertime wind relaxations along the U.S. West Coast exhibit an ‘event cycle’ spanning ~12 days. The winds first relax or reverse off the coast of Oregon. Next, the upwelling-favorable winds strengthen off the coast of central California; the strong winds move poleward and reach Oregon in ~3 days. Then the winds relax off central California. This previously known synoptic scale pattern in the momentum flux from atmosphere to ocean has led to two questions: 1) How does sea-surface temperature (SST) respond on scales of 100s to 1000s of km from the coast during the two wind relaxations, and 2) What drives the SST response? Satellite microwave radiometer data indicate the wind relaxations off Oregon result in anomalously warm SSTs, up to 1C above climatology, with a spatial extent up to 2000 km offshore. To determine whether the net surface heat flux drives the SST response, we analyzed the net surface heat flux and the latent and sensible heat flux components from the Objectively Analyzed air-sea Fluxes (OAFlux) product and the shortwave and longwave radiative flux components from the International Satellite Cloud Climatology Project (ISCCP). During the wind relaxation off Oregon, the warm SST anomaly is largely a result of anomalous heating by the net surface heat flux, specifically from a decrease in cooling from the latent heat flux due to weaker winds. The net surface heat flux accounts for up to 90% of the warm anomaly, depending on spatial location. When the winds next strengthen off of California for ~4 days, the SSTs become anomalously cold. Finally, during the ~5 days between the end of the wind reintensification and the end of the second wind relaxation off central California, the SSTs warm offshore of California, yet a cold SST anomaly persists from the preconditioned cold water. In contrast to the Oregon relaxation, the change in SST during this second wind relaxation is not primarily driven by the net surface heat flux. The wind stress and therefore cooling from the latent heat flux are reduced during the second wind relaxation, yet the net surface heat flux anomaly is small because there is increased cloudiness and reduced solar radiation. These effects (i.e., reductions in both latent cooling and solar warming) tend to cancel each other, so the net surface heat flux only accounts for up to 25% of the change in SST, depending on spatial location. The amount of penetrating solar radiation lost through the base of the mixed-layer is small (~10% of the shortwave radiation at the surface) for both wind relaxations. Estimates of the horizontal and vertical advection and mixing terms in a mixed-layer heat budget suggest that mixed-layer shoaling is the largest contributor to the ocean surface warming during the second wind relaxation. Using satellite vector winds and Argo float data, we determined that upwelling due to wind stress curl anomalies alone cannot explain the observed mixed-layer shoaling signal. Thus, we hypothesize that reduced wind-driven vertical mixing is the primary driver of the warming trend in the SST anomaly dur­­ing the central California wind relaxation. To test this hypothesis would require long time series of vertical profiles of upper ocean structure with higher temporal resolution than the Argo floats. Future studies should focus on the importance of cloudiness in this region, as well as, in other eastern boundary upwelling systems. Whether the net surface heat flux is the driver of SST anomalies during wind relaxations appears dependent on if cloud coverage increases or decreases, thus affecting the incoming solar radiation

Theoretical modeling of dual-frequency scatterometer response: improving ocean wind and rainfall effects

Ocean surface wind is a key parameter of the Earth’s climate system. Occurring at the interface between the ocean and the atmosphere, ocean winds modulate fluxes of heat, moisture and gas exchanges. They reflect the lower branch of the atmospheric circulation and represent a major driver of the ocean circulation. Studying the long-term trends and variability of the ocean surface winds is of key importance in our effort to understand the Earth’s climate system and the causes of its changes. More than three decades of surface wind data are available from spaceborne scatterometer/radiometer missions and there is an ongoing effort to inter-calibrate all these measurements with the aim of building a complete and continuous picture of the ocean wind variability. Currently, spaceborne scatterometer wind retrievals are obtained by inversion algorithms of empirical Geophysical Model Functions (GMFs), which represent the relationship between ocean surface backscattering coefficient and the wind parameters. However, by being measurement-dependent, the GMFs are sensor-specific and, in addition, they may be not properly defined in all weather conditions. This may reduce the accuracy of the wind retrievals in presence of rain and it may also lead to inconsistencies amongst winds retrieved by different sensors. Theoretical models of ocean backscatter have the big potential of providing a more general and understandable relation between the measured microwave backscatter and the surface wind field than empirical models. Therefore, the goal of our research is to understand and address the limitations of the theoretical modeling, in order to propose a new strategy towards the definition of a unified theoretical model able to account for the effects of both wind and rain. In this work, it is described our approach to improve the theoretical modeling of the ocean response, starting from the Ku-band (13.4 GHz) frequency and then broadening the analysis at C-band (5.3 GHz) frequency. This research has revealed the need for new understanding of the frequency-dependent modeling of the surface backscatter in response to the wind-forced surface wave spectrum. Moreover, our ocean wave spectrum modification introduced to include the influences of the surface rain, allows the interpretation/investigation of the scatterometer observations in terms not only of the surface winds but also of the surface rain, defining an additional step needed to improve the wind retrievals algorithms as well as the possibility to jointly estimate wind and rain from scatterometer observations

Numerical simulations of SAR microwave imaging of the Brazil current surface front

This paper analyzes the hydrodynamic and atmospheric instability modulation mechanisms which influence the Brazilian Current's (BC) thermal front signature in Synthetic Aperture Radar (SAR) images. Simulations were made using the M4S SAR imaging model. Two SAR images of the Brazilian Southeastern Coast depicting the BC's thermal front were selected including a VV (ASAR/Envisat) and a HH polarization (RADARSAT-1) image. Conditions of current shear and divergence were reproduced for the fronts imaged, using in situ (Acoustic Doppler Current Profilers) current velocities. Wind velocity fields were simulated based on QuikSCAT data. Results showed that SAR imaging of the BC front may be influenced both by atmospheric instabilities and hydrodynamic modulations. The first mechanism prevailed on the RADARSAT image and the latter on the ASAR/Envisat image. When atmospheric instabilities prevailed, the contribution of shear and divergence was almost negligible. When hydrodynamic modulations prevailed, a better agreement between the simulated responses and SAR image responses was obtained by inforcing a reduction of 88% in the relaxation rate, and higher divergence values, of the order of 10-4 s-1. Results indicate that, for some specific cases, local increases in shear and divergence may allow the detection of the BC thermal front.Esse artigo analisa os mecanismos, modulação hidrodinâmica e instabilidade atmosférica que permitem a visualização da frente térmica da Corrente do Brasil (CB) em imagens Radar de Abertura Sintética (SAR). Simulações numéricas realizadas com o modelo M4S basearam-se em duas imagens SAR da costa sudeste brasileira, nas polarizações VV (ASAR/Envisat) e HH (RADARSAT-1), mostrando a região frontal da CB. A simulação das condições médias de cisalhamento e divergência da região frontal se baseou em dados in situ (Acoustic Doppler Current Profilers) de correntes superficiais. Os campos de ventos foram simulados a partir de dados do escaterômetro QuikScat. Os resultados mostram que ambas as modulações por instabilidade atmosférica e hidrodinâmica influenciaram a visualização da frente da CB. O primeiro mecanismo foi dominante na reprodução da modulação da imagem RADARSAT, enquanto o segundo gerou padrão próximo à imagem ASAR/Envisat. No caso de dominância da instabilidade atmosférica, a influência da modulação hidrodinâmica foi pequena. Na prevalência de modulação hidrodinâmica, observou-se boa concordância entre os resultados simulados e reais, porém utilizando valores de divergência da ordem de 10-4 s-1 e impondo uma diminuição de 88% na taxa de relaxação. Os resultados indicam que, em casos específicos, o aumento da divergência/cisalhamento na região frontal poderia possibilitar a visualização da frente térmica da CB

Ocean Vector Wind Measurement Potential from the Global Precipitation Measurement Mission using a Combined Active and Passive Algorithm

Ocean surface vector wind (OVW) is an essential parameter for understanding the physics and dynamics of the ocean-atmosphere system, thereby improving weather forecasting and climate studies. Satellite scatterometers, synthetic aperture radars, and polarimetric microwave radiometers have provided almost global coverage of ocean surface vector wind for the last four decades. Nonetheless, a consistent and uninterrupted long-time data record with the capability of resolving sub-diurnal variability has remained a critical challenge over the years. The Global Precipitation Measurement Mission (GPM) is a satellite mission designed to provide space-based precipitation information on a global scale with complete diurnal sampling. This dissertation presents a combined active and passive retrieval algorithm to investigate the feasibility of ocean surface vector wind measurements from the GPM core satellite by utilizing its Ku- and Ka-band Dual-frequency Precipitation Radar (DPR) and the multi-frequency GPM Microwave Imager (GMI) observations. The unique GPM active and passive geophysical model functions were empirically developed by characterizing the anisotropic nature of ocean backscatter of normalized radar cross-section (δ°) and brightness temperature (TB) at multiple bands. For passive GMF, the modified 2nd Stoke\u27s parameter (linear combination of V and H-pol TBs) was used to mitigate the atmospheric contamination and to enhance the anisotropic wind direction signal superimposed on GMI TBs. The GMFs were combined in a maximum likelihood estimation (MLE) algorithm to infer the OVW. Finally, the retrieval algorithm was validated by comparing OVW retrievals with collocated NASA Advanced Scatterometer (ASCAT) wind vectors. The wind speed and direction retrieval performance statistics are promising and comparable with those of conventional scatterometer and polarimetric radiometer data products. The algorithm demonstrates the capability of the GPM to provide a long-term OVW data record for the entire GPM-TRMM era, which may include unique monthly diurnal OVW statistics

Scatterometry

Een veelheid aan meteorologische metingen is dagelijks beschikbaar. De meeste van deze waarnemingen bevinden zich echter boven land, en met name windwaarnemingen boven de (Noord Atlantische) oceaan zijn schaars. Bij een westelijke luchtstroming is dit een duidelijke beperking voor de weers- en golfverwachtingen ten behoeve van Nederland. Juist dan is het gevaar voor bijvoorbeeld storm of overstroming het grootst. Ook in het aardse klimaatsysteem speelt de wind aan het oppervlak een grote rol en is de belangrijkste factor voor de aandrijving van de oceaancirculatie. De oceaancirculatie op zijn beurt is cruciaal voor de verschijnselen die samenhangen met bijvoorbeeld El Niño. Dit proefschift gaat over het scatterometer instrument dat vanuit de ruimte, zelfs onder een wolkendek, nauwkeurige en betrouwbare informatie geeft over de wind aan het oceaanoppervlak met een hoge mate van ruimtelijke consistentie. Tijdens de tweede wereldoorlog werden radars aan boord van schepen veelvuldig gebruikt voor de opsporing van vijandige vaartuigen. Hierbij werd vastgesteld dat de detectie slechter werd naarmate de wind aan het zeeoppervlak groter was. Proefondervindelijk was hiermee het principe van een wind scatterometer aangetoond. Al snel ontwikkelde zich dan ook de idee de wind aan het zeeoppervlak te meten met behulp van radar. Vanuit een vliegtuig of een satelliet word dan een microgolfbundel onder een schuine hoek naar het zeeoppervlak gestuurd. De microgolfstraling, met gewoonlijk een golflengte van enkele centimeters, wordt verstrooid aan het ruwe oppervlak, en een klein gedeelte van de uitgezonden puls keert terug naar het detectorgedeelte van de scatterometer. Het fysische fenomeen van belang voor de werking van de scatterometer is de aanwezigheid van zogeheten capillaire gavitatiegolven op het zeeoppervlak. Deze golven hebben een golflengte van enkele centimeters en reageren vrijwel instantaan op de sterkte van de wind. De verstrooiing van microgolven is op zijn beurt weer sterk afhankelijk van de amplitude van de capillaire golven. Bovendien blijken de capillaire golfjes over het algemeen gericht in lijn met de windrichting. Aldus bestaat er een verband tussen de hoeveelheid teruggestrooide energie en de windsterkte en -richting op enige hoogte. Een scatterometer instrument wordt zo ontworpen dat uit diverse metingen van het teruggestrooide vermogen, windsterkte en -richting afgeleid kunnen worden. Deze metingen kunnen dan eenvoudig vergeleken worden met bestaande windgegevens van boeien, schepen en weermodellen ter calibratie en validatie.?SAMENVATTING viii Overzicht In de loop der jaren zijn scatterometer instrumenten aan boord van verscheidene satellieten gelanceerd. De scatterometers op de ERS-1 en ERS-2 (European Remote-sensing Satellite) hebben de langste staat van dienst en zijn sinds 1991 operationeel. Deze scatterometers (die identiek zijn) hebben ieder drie antennes, waarmee het oceaanoppervlak in drie verschillende richtingen bemeten wordt. Een punt op het aardoppervlak wordt eerst door de naar voren gerichte bundel belicht, dan door de naar opzij gerichte bundel, en als laatste door de naar achteren gerichte bundel. De drie metingen, verder kortweg aangeduid als trits, kunnen tegen elkaar worden uitgezet, hetgeen resulteert in een ruimtelijk (3D) plaatje. Door uitgekiende doorsneden te maken van deze ruimte kan de samenhang van de drie metingen kwalitatief worden bestudeerd. De drie metingen blijken dan inderdaad een sterke samenhang te vertonen die verklaard kan worden uit twee geofysische parameters. De drie metingen liggen namelijk in het algemeen dichtbij een hoornvormig (2D) oppervlak. De lengterichting van de hoorn blijkt voornamelijk te corresponderen met een variërende windsterkte (of ruwheid van de zee), en de kortste omtrek van de hoorn met een variërende windrichting (ofwel oriëntatie van de capillaire golfjes). De karakterisatie en modellering van dit oppervlak heeft geleid tot een aanzienlijke verbetering in de interpretatie van de scatterometer, zoals beschreven is in dit proefschrift. Hierboven is een uiterst simplistisch beeld gegeven van de fysica die van belang is bij de interpretatie van de scatterometer. Het eerste hoofdstuk van dit proefschrift beschrijft in meer detail de fysische modellering van belang bij de interpretatie van de scatterometer metingen. Ten eerste, de topografie van het zeeoppervlak is uitermate gecompliceerd en niet nauwkeurig te beschrijven met eenvoudige mathematische vergelijkingen. De capillaire golven hebben een andere fasesnelheid dan de langere golven en beide hebben hiermee een ingewikkelde dynamische interactie. Bij hogere windsnelheid breken de golven en ontstaan er schuimkoppen, hetgeen de fysische beschrijving verder compliceert. Ten tweede, de interactie van een schuin invallende microgolfbundel met dit gecompliceerde oppervlak is evenmin nauwkeurig te beschrijven. Zowel verstrooiing als reflectie kunnen een rol spelen. Ten derde, over de relatie tussen de amplitude van de capillaire golven en de wind op enige hoogte, laten we veronderstellen 10 m, is in de literatuur niet de overeenstemming tot in het gewenste detail. Bij lage windsnelheid zouden de oppervlaktespanning of variaties in de wind variabiliteit een rol kunnen spelen. Gezien de fysische complexiteit, is het niet verwonderlijk dat voor de interpretatie van scatterometer metingen statistische methoden hun opgang gevonden hebben. Dit proefschrift gaat met name in op deze methoden, en geeft, aan de hand van vijf wetenschappelijke publicaties, een tamelijk volledig beeld van de state-of-the-art, zoals die bereikt is met de?SAMENVATTING ix ERS scatterometers (ERS-1 vanaf 17 juli 1991 en later ERS-2 vanaf 22 november 1995). Het derde hoofdstuk behandelt de visualisatie van de gemeten tritsen in de 3D meetruimte, de bepaling van de spreiding van de metingen rond het hoornvormige oppervlak, en de schatting van de meest waarschijnlijke werkelijke (of ruisvrije) trits bij het hoornvormige oppervlak gegeven de metingen en hun nauwkeurigheid (inversie). De perceptie dat de metingen met grote waarschijnlijkheid dichtbij een hoornvormig oppervlak liggen, vormt essentiële a priori informatie van belang voor de inversie. Een inversieprocedure gestoeld op waarschijnlijkheidstheorie is afgeleid. Verder worden aan de hand van de structuur van het hoornvormige oppervlak indicatoren bepaald, van belang voor de kwaliteitscontrole, instrumentbewaking, en de verdere verwerking van de gegevens. In de appendix wordt een methode besproken die beschrijft hoe, aan de hand van geselecteerde windgegevens en een goed wind-microgolf verband, ofwel transfer functie, de scatterometer verstrooiingsmetingen gecalibreerd kunnen worden boven de oceaan. Het blijkt dat deze calibratie, die per antenne wordt uitgevoerd, uiterst nauwkeurig is, en, wanneer toegepast, in de 3D meetruimte de verdeling van gemeten tritsen gemiddeld dichterbij de door de transfer functie gemodelleerde hoorn brengt. Dit levert een verbetert scatterometer wind product op. De methode was met name van groot belang voor de validatie en calibratie van de ERS-2 scatterometer, voordat de instrumentele calibratie was voltooid. Met behulp van een set windgegevens uit een weermodel en hun geschatte nauwkeurigheden, passend in locatie en tijd bij een set van scatterometer metingen en hun geschatte nauwkeurigheden, kan met quasi-lineaire schattingstheorie (Maximum Likelihood Estimation) de meest waarschijnlijke wind-microgolf transfer functie worden afgeleid. De niet-lineariteit en onnauwkeurige formulering van de transfer functie, een niet-uniforme verdeling van invoergegevens, en een inaccurate formulering van de geschatte nauwkeurigheid kunnen hier een goed resultaat in de weg staan. Een nieuwe functie, genoemd CMOD4, wordt afgeleid in hoofdstuk IV. Een eerste eis die gesteld wordt aan een transfer functie, is dat het in de 3D meetruimte nauwkeurig bij de gemeten tritsen past. Wanneer de fit optimaal is zal het gecombineerde effect van meetonnauwkeurigheid en inversiefout kleiner zijn dan 0.5 m s -1 in de wind vector. CMOD4 blijkt binnen deze fout bij de metingen te passen. Een tweede eis is, dat voor een onafhankelijke gegevensset, het verschil tussen de geïnverteerde scatterometer wind en de bijpassende wind van bijvoorbeeld een weermodel zo klein mogelijk is. In de praktijk blijkt dat deze tweede eis impliciet volgt uit de eerste, maar ook dat de onnauwkeurigheid van de scatterometer wind met name wordt bepaald door de associatie van een locatie op de hoorn met een wind vector. De onnauwkeurigheid in de scatterometer wind kan dan ook goed beschreven worden in het wind domein.?SAMENVATTING x In hoofdstuk V wordt dit laatste verder uitgewerkt, en wordt gestreefd naar een gedetailleerde wind calibratie met behulp van in situ gegevens. Windgegevens bevatten doorgaans een relatief grote onnauwkeurigheid. Het wordt aangetoond dat ijking of regressie van zulke gegevens niet mogelijk is in een vergelijking van twee meetsystemen, tenzij de nauwkeurigheid van één van de twee meetsystemen bekend is. In de praktijk is dit meestal niet zo. Voor deze gevallen wordt een methode voorgesteld die uitgaat van de simultane vergelijking van drie meetsystemen. In dit geval kan zowel de ijking als een foutenmodel voor de drie meetsystemen worden opgelost. Toepassing van de methode laat zien dat de scatterometer wind afgeleid met behulp van CMOD4 ruwweg 5 % te laag is, en de oppervlaktewind van het gebruikte weermodel ongeveer 5 % te hoog. Het hoornvormige oppervlak blijkt te bestaan uit twee nauw samenvallende laagjes. Wanneer de wind een component heeft in de kijkrichting van de middelste microgolfbundel wordt de ene hoorn beschreven, en wanneer de wind een component heeft tegengesteld hieraan, de andere. Uit een trits metingen (met ruis) kan dus in het algemeen niet een unieke windvector worden bepaald. Twee ongeveer tegengestelde oplossingen resulteren. Deze dubbelzinnigheid in de windrichting kan in de praktijk worden opgelost door die oplossing te kiezen die het dichtst bij een korte termijn weervoorspelling ligt. Daarna kunnen eisen worden gesteld aan de ruimtelijke consistentie van het gevonden windvector veld. Zoals beschreven in hoofdstuk V levert zon methode de goede oplossing in meer dan 99 % van de gevallen. Zo kan een in het algemeen kwalitatief goed windproduct worden afgeleid uit de ERS scatterometermetingen. In het tweede gedeelte van hoofdstuk V wordt ingegaan op de assimilatie van scatterometergegevens in weermodellen. Voor variationele gegevensassimilatie wordt een methode voorgesteld, waarbij de dubbelzinnige scatterometerwinden worden geassimileerd, en niet direct de terugstrooiingsmetingen. Dit vanwege het feit dat de onzekerheid in de interpretatie van de scatterometer, het best is uit te drukken als een fout in de wind. De projectie van deze fout op de microgolfmetingen is niet-lineair, en daarmee tamelijk moeilijk te verwerken binnen de context van meteorologische variationele gegevensassimilatie. Assimilatie van de dubbelzinnige wind daarentegen is tamelijk recht toe recht aan. De scatterometermetingen leiden tot een duidelijk betere analyse en korte-termijn voorspelling van het windveld boven zee. De bedekking is echter zodanig dat andere windwaarnemingen nog lang een zeer welkome aanvulling zullen zijn. Nieuwe Amerikaanse scatterometers met een grotere bedekking zijn in ontwikkeling (met name QuikSCAT en SeaWinds). Vanwege hun andere geometrie en golflengte is echter eerst ontwikkelwerk nodig om tot een gedegen interpretatie te komen. De in dit proefschrift beschreven methodologie kan een belangrijke rol spelen in de interpretatie van de gegevens van deze scatterometers. De volgende generatie Europese scatterometers (ASCAT genoemd) heeft een?SAMENVATTING xi grote bedekking en de microgolflengte en meetgeometrie van de ERS scatterometers. Hiermee zijn we op termijn verzekerd van een goed scatterometer wind product.?SAMENVATTING xi