Dubbel-oratie prof. Krol en prof. Holtslag

Wageningen – Met de uittocht van vervuilende industriële productie naar lagelonenlanden exporteren we tevens het probleem van de slechte luchtkwaliteit. Het bestrijden van milieuschade in zich ontwikkelende landen verdient daarom een hogere plaats op de politieke agenda, aldus prof.dr. Maarten Krol in zijn oratie bij de aanvaarding van het ambt van hoogleraar Luchtkwaliteit en atmosferische chemie aan Wageningen Universiteit op 18 januari 2007. In een dubbel-oratie met collega prof.dr. Bert Holtslag, hoogleraar Meteorologie, gaan beide hoogleraren in op actuele thema’s van onderzoek binnen de Wageningse leerstoelgroep Meteorologie en Luchtkwaliteit.

In zijn rede ‘Fijn stof tot nadenken’ gaat prof. Krol in op de luchtkwaliteit in Nederland voor wat betreft fijnstof. Dit zijn deeltjes kleiner dan tien micrometer (1 micrometer is een duizendste millimeter) die vanwege hun geringe massa in de lucht blijven zweven. Berekend is dat aan deze deeltjes, die via de longen in het lichaam komen, in Europa 384.000 vroegtijdige sterfgevallen zijn toe te schrijven (in het jaar 2000). De situatie in delen van Polen, de Po-vlakte, Hongarije en België en Nederland steekt daar nog eens ongunstig tegen af, waardoor de gemiddelde levensverwachting er twee jaar lager uitkomt. Vooral kleine fijnstofdeeltjes (< 2,5 micrometer) hebben een duidelijke relatie met gezondheidseffecten, op grond waarvan de EU per 2015 nieuwe normen voorschrijft.

Volgens prof. Krol zijn er grote onzekerheden in de fijnstofproblematiek in Nederland. De gezondheidseffecten van de verschillende fijnstofbestanddelen zijn onzeker, de modellen beschrijven maar een deel van het fijnstof, en de metingen zijn ook onzeker. De groep van prof. Krol zal zich daarom richten op het modelleren van fijnstof hetgeen geen gemakkelijke taak is. Veel processen zijn slecht begrepen, gegevens over emissies zijn vaak niet goed bekend en het onderzoek speelt zich af van straatniveau tot op wereldomvattende schaal.

Turbulentie
In zijn oratie ‘De turbulente atmosfeer’ geeft prof. Bert Holtslag een overzicht van de wervelende bewegingen in de atmosfeer, zoals bij de recente storm van 11 Januari 2007. De weersverwachting was voor die dag bijzonder goed, maar dat is niet altijd het geval. Holtslag pleit er voor om weersverwachtingen van alle weerbedrijven te beoordelen en te vergelijken.

Daarnaast gaat de hoogleraar Meteorologie in op wervelende bewegingen in de ‘grenslaag’, de onderste laag van de atmosfeer. Bij wervelende luchtbewegingen spreken meteorologen van een turbulente atmosfeer. Er bestaat nog geen algemene theorie waarmee turbulentie in een stroming kan worden beschreven. Turbulentie is daarmee een van de laatste onopgeloste problemen uit de klassieke natuurkunde. Niettemin moeten in atmosfeermodellen aannames worden gedaan om turbulentie goed te beschrijven. Wanneer dat niet nauwkeurig genoeg gebeurt, sluipen onnodig fouten in bij de weersverwachting, de berekening van luchtkwaliteit en bij het klimaatonderzoek.

Het onderzoeksteam van prof. Holtslag richt zich op de validatie van modellen die gebruikt worden voor weer en klimaat. Daarvoor zijn betrouwbare waarnemingen nodig van de atmosfeer boven het aardoppervlak. Om die waarnemingen te verrichten, ontwikkelde het team van Holtslag een nieuw instrument om het transport van warmte en vocht tussen het aardoppervlak en de atmosfeer te meten. Het instrument meet de luchttrillingen die via turbulente luchtstromingen ontstaan. Deze scintillaties, zoals boven warm asfalt, worden veroorzaakt doordat luchtpakketjes van verschillende grootte, temperatuur en vochtinhoud chaotisch door elkaar bewegen. Met een scintillometer kunnen de trillingen over een zekere afstand – van honderd meter tot tien kilometer – worden gemeten. Met het instrument – dat op basis van het Wageningse werk door een Nederlands bedrijf in productie is genomen – kunnen hydrologen ook bepalen hoeveel water er in een bepaald gebied verdampt. Dit is wezenlijke informatie om de waterbalans van een streek in kaart te brengen en om te bepalen hoeveel water er voor irrigatie beschikbaar zal zijn.