Zwischenbilanz der ersten Kampagnenphase mit Höhenforschungsflugzeug HALO / Ziel: Untersuchung des Einflusses des asiatischen Sommermonsuns auf globales Klima
25.08.2023
GEMEINSAME PRESSEMITTEILUNG DES FORSCHUNGSZENTRUMS JÜLICH UND DER JOHANNES GUTENBERG-UNIVERSITÄT MAINZ
Im Projekt PHILEAS (Probing High Latitude Export of Air from the Asian Summer Monsoon) werden unter Leitung des Forschungszentrums Jülich und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) seit dem 6. August 2023 Messflüge mit dem Höhenforschungsflugzeug HALO durchgeführt. Damit wollen die beteiligten Wissenschaftler*innen bis Anfang Oktober den Einfluss des asiatischen Sommermonsuns auf das globale Klima untersuchen. Nach der ersten Kampagnenphase von Oberpfaffenhofen aus mit Flügen in den östlichen Mittelmeerraum und nach Nordeuropa ziehen sie eine positive Zwischenbilanz: Unter anderem zeigten die Messungen erhöhte Konzentrationen von Klimagasen wie Methan und stark verschmutzte Luftmassen. HALO ist inzwischen in Anchorage in Alaska gelandet. Am morgigen Samstag beginnt von dort der zweite Teil der Kampagne mit Messflügen über den Pazifik.
Zum Hintergrund: Der asiatische Sommermonsun beeinflusst die Verteilung von Aerosolen und Treibhausgasen auf der gesamten Nordhalbkugel. Durch seine großräumige Konvektion transportiert er Luft aus der verschmutzten bodennahen Grenzschicht in Südostasien bis in etwa 16 Kilometer Höhe. Dort sammeln sich die verschmutzten Luftmassen in einem riesigen Hochdruckgebiet, der Monsun-Antizyklone. Sie erstreckt sich zeitweise von der arabischen Halbinsel bis zur asiatischen Pazifikküste. Vom westlichen und östlichen Rand der Antizyklone werden die verschmutzten Luftmassen in höhere Breiten bis in die Stratosphäre transportiert. Dieser Luftmassenexport beeinflusst das globale Klima und steht daher im Fokus der PHILEAS-Messungen.
Für Prof. Dr. Martin Riese, Direktor des Jülicher Instituts für Stratosphäre, waren die Messungen von Oberpfaffenhofen aus ein voller Erfolg: "Wir haben die seltene Gelegenheit genutzt, über dem östlichen Mittelmeer, Israel und Jordanien Beobachtungen verschmutzter Luftmassen vom westlichen Rand der Antizyklone machen zu können. Durch die hohe Qualität unserer Vorhersagen haben wir die Zielgebiete mit wenig verdünnter Luft aus dem asiatischen Monsun genau getroffen. Neben erhöhten Klimagaskonzentrationen haben wir auch Indikatoren für starke Luftverschmutzung nachgewiesen, etwa sekundäre Luftschadstoffe wie Peroxyacetylnitrat, kurz PAN." Diese chemische Verbindung ist ein sekundärer Schadstoff, der sich in der Troposphäre, der untersten Schicht der Atmosphäre, aus Vorläufersubstanzen aus der Verbrennung von Biomasse oder durch anthropogene Verschmutzung bildet.
Prof. Dr. Peter Hoor, Leiter der Gruppe für Flugzeugmessungen am Mainzer Institut für Physik der Atmosphäre, ist mit den Zwischenergebnissen ebenfalls sehr zufrieden: "Wie erwartet traten auch erhöhte Aerosolwerte auf, beispielsweise erhöhtes festes Ammoniumnitrat, das einen hervorragenden Kondensationskern für klimarelevante Eiswolken darstellt. Der Vorläufer Ammoniak kommt vor allem aus Düngung und intensiver Landwirtschaft. Wir können die Luftmassen des Monsunsystems eindeutig durch die Messungen der hohen Methanwerte identifizieren, die so nur im Monsungebiet vorkommen. Damit haben wir bereits mit den ersten Missionsflügen einen einzigartigen Datensatz gewonnen."
Im ersten Teil stand die Forschung am westlichen Rand der Monsun-Antizyklone im Mittelpunkt. Von Alaska aus wollen die Wissenschaftler*innen in den kommenden fünf Wochen den Export verschmutzter Luft vom östlichen Rand des Monsunsystems untersuchen. Die aktuelle Messkampagne endet offiziell am 5. Oktober 2023.
Die Partner
Partner im PHILEAS-Projekt sind neben dem Forschungszentrum Jülich und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) in Leipzig, das Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz sowie die Universitäten Frankfurt und Wuppertal. Die wissenschaftlichen Flüge werden von einem ca. 70 Personen starken Team unterstützt.
HALO
Das Forschungsflugzeug HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft) ist eine Gemeinschaftsinitiative deutscher Umwelt- und Klimaforschungseinrichtungen. Gefördert wird HALO durch Zuwendungen des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), der Helmholtz-Gemeinschaft, der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), der Leibniz-Gemeinschaft, des Freistaats Bayern, des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), des Forschungszentrums Jülich (FZJ) und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Das DLR ist zugleich Eigner und Betreiber des Flugzeugs.