Neue Daten zum Transport von Treibhausgasen der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre
25.10.2017
Die unter Leitung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und des Forschungszentrums Jülich durchgeführte Messkampagne WISE (Wave-driven ISentropic Exchange) ist nach fünf Wochen erfolgreich beendet. Gegenstand der Kampagne war es unter anderem, die Auswirkungen des asiatischen Monsuns auf Luftmassen in der unteren Stratosphäre zu verstehen, die eine wichtige Rolle für die Variabilität unseres Klimas spielen.
In insgesamt 15 neun- bis zehnstündigen Messflügen konnte das Kampagnenteam detailliert den Transport von Treibhausgasen der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre bis in Höhen von ca. 15 Kilometern vermessen. Kampagnenbasis war Shannon in Irland, da von dort die Entwicklung der Wettersysteme über dem Atlantik und der Nordsee und deren Auswirkung auf die Höhenregion in 10 bis 15 Kilometern besonders gut vermessen werden konnte. Besonderes Augenmerk lag auf der schnellen Umverteilung von Luftmassen aus Bodennähe in große Höhen und deren Vermischung mit den ozonreichen Luftmassen in dieser Höhe. Zusätzlich hat sich die besondere Gelegenheit ergeben, den Effekt von Stürmen und speziell Hurrikan Ophelia zu vermessen.
Bei WISE wurde eine ganze Bandbreite von Stoffen gemessen, die Aufschluss über die Umverteilung und den Transport von Luftmassen erlauben. Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Peter Hoor vom Institut für Physik der Atmosphäre der JGU führte hochpräzise Messungen von Lachgas und Kohlenmonoxid durch, die zum einen eine exakte Bestimmung der Lage der Tropopause und zum anderen eine Abschätzung des Einflusses von Verschmutzung auf die untere Stratosphäre ermöglichen.
Zusätzlich wurden auch Fernerkundungsgeräte eingesetzt, die höhenaufgelöste Verteilungen von Substanzen liefern. Eine ganze Bandbreite von Spurengasen konnte dreidimensional in ihrer Ausdehnung und Bewegung mit dem Infrarotspektrometer GLORIA, gemeinsam entwickelt vom Forschungszentrum Jülich und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT), vermessen werden.
Die Planung und Optimierung der Messflüge wurden durch Wissenschaftler aus Mainz und Jülich geleitet und basierte in großen Teilen auf Vorhersagen des Jülicher Atmosphärenmodells CLaMS.
Partner im WISE-Projekt sind neben dem Forschungszentrum Jülich und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz das KIT, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), die Universitäten Heidelberg, Frankfurt und Wuppertal sowie die Physikalisch-Technische Bundesanstalt. Die wissenschaftlichen Flüge werden von einem etwa 90 Personen starken Team unterstützt.
Das Forschungsflugzeug HALO ist eine Gemeinschaftsinitiative deutscher Umwelt- und Klimaforschungseinrichtungen. HALO wurde aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), der Helmholtz-Gemeinschaft und der Max-Planck-Gesellschaft beschafft. Der Betrieb von HALO wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), der Max-Planck-Gesellschaft, dem Forschungszentrum Jülich, dem Karlsruher Institut für Technologie, dem Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ in Potsdam und dem Leibniz-Institut für Troposphärenforschung in Leipzig (TROPOS) getragen. Das DLR ist zugleich Eigner und Betreiber des Flugzeugs.