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Vom 1. März bis etwa Mitte April 1998 wird ausgehend von Spitzbergen eine Meßkampagne mit internationaler Beteiligung in der Arktis durchgeführt. Ziel dieses auch von der EU geförderten dreijährigen Projektes ist die Verbesserung der Beschreibung von Wolkenfeldern und ihrer Wirkung auf Wetterabläufe in Wetter- und Klimamodellen. Neben Wissenschaftlern des GKSS-Forschungszentrums, Geesthacht und des Alfred-Wegener-Instituts, Bremerhaven beteiligen sich 4 weitere europäische Forschungsinstitute an dem Projekt ARTIST (Arctic Radiation Turbulence Interaction Study).
Die gegenwärtigen Klimamodelle sagen im globalen Mittel eine Erwärmung der unteren Atmosphäre vorher, die durch anthropogene Aktivitäten, insbesondere die Anreicherung von Treibhausgasen in der Atmosphäre, verursacht sein soll. Die Wolken können diesem Trend entgegenwirken und sind daher von entscheidender Bedeutung für das Verständnis der Simulation zukünftiger Klimaszenarien. Für die Region der Arktis sind diese aber in den Klimamodellen noch nicht genau dargestellt. Die Arktis ist ein wichtiger Baustein im Klimageschehen, weil dort ein immenser Energieaustausch zwischen Atmosphäre und Ozean stattfindet. So ist die Eisrandzone von großer Bedeutung, da dort die Wassermassen des Golfstroms, der bekanntlich für die relativ hohen Temperaturen in Europa sorgt, absinken. Kommt es zu Veränderungen dieser ozeanischen Zirkulation, können Änderungen des regionalen Klimas die Folge sein.
Das Projekt ARTIST will nun zunächst durch eine großangelegte Feldkampagne mit zwei mit speziellen Forschungsgeräten ausgerüsteten Flugzeugen diesmal im arktischen Winter einen umfassenden Datensatz erheben, in der Daten über den Zustand der Atmosphäre, über die Bewölkung, die Aerosolbelastung sowie die Eisbedeckung gesammelt werden. In den vergangenen Jahren wurden bereits Erhebungen im Sommer durchgeführt. Basierend auf diesen umfangreichen Datensätzen und detaillierten Simulationsrechnungen werden anschließend neue Parameteransätze für die Wirkung von Wolken entwickelt, wozu man sich der Hilfe verbesserter zwei- und dreidimensionaler Regionalmodelle der Atmosphäre bedient. Diese Parametrisierungen werden dann auch zur Entwicklung der nächsten Generation von Wetter- und Klimamodellen beitragen.
Das GKSS-Team setzt zur Erfassung kleinster Wolkentröpfchen und Eiskristalle spezielle opto-elektronische Sonden ein, die auf den Forschungsflugzeugen montiert sind, um so die Zusammensetzung der Wolken genau bestimmen zu können. In vorausgehenden Experimenten konnte dieses Team bereits sein bewährtes Können unter Beweis stellen. Zur Vorbereitung dieser Kampagne wurden umfangreiche Vorarbeiten geleistet. Insbesondere wurden die Sonden besonders gegen elektromagnetische Störungen der Forschungsflugzeuge geschützt, und es wurden neue Auswertemethoden für die Daten entwickelt.
Auch die Partner werden mit instrumentellen Arbeiten beitragen: So wird mit aufwendig kalibrierten Strahlungsensoren auf beiden Flugzeugen die von der Sonne, dem Erdboden und der Atmosphäre ausgehende Strahlung genau erfaßt. Fallsonden werden eingesetzt, um vertikale Temperatur-, Feuchte- und Windprofile im Meßgebiet zu bestimmen.
Mit einem Sonnenphotometer wird die direkte Sonnenstrahlung in verschiedenen Flughöhen gemessen, um den Verschmutzungsgrad der Atmosphäre mit Aerosolen, das sind kleinste atmosphärische Schwebeteilchen, zu bestimmen. Parallel dazu wird mit einer optischen Sonde der GKSS auch eine direkte Bestimmung des Aerosolgehalts der arktischen Luft vorgenommen.
Die turbulenten Wärme-, Feuchte- und Impulsflüsse werden genau erfaßt, ebenso wie die Temperatur der Meersoberfläche und die Eisbedeckung. Zusätzlich wird ein neu entwickeltes Mikrowellenradiometer eingesetzt, mit dem die Struktur des Meereises untersucht werden soll, die ihrerseits den Austausch zwischen Atmosphäre und dem Ozean dominiert.
Die Flugzeugmessungen werden durch Untersuchungen vom Erdboden aus ergänzt. Dabei werden zahlreiche Sensoren an einem Masten angebracht, und ein Fesselballon wird Geräte tragen, um die Lücke zwischen dem Boden und der unteren Flughöhe zu schließen. Per Flugzeugabwurf wird eine Boje auf das Meereis gebracht, die ihre Meßdaten per Satellit übermittelt.
An der Kampagne werden insgesamt 30 Wissenschaftler, Ingenieure und Piloten aus Deutschland, Finnland und Italien teilnehmen. Dieses Projekt für die Klimaforschung wird zusätzlich von der EU mit einem Betrag von 2.5 Mio. ECU unterstützt.
Ansprechpartner bei GKSS: Prof. Dr. E. Raschke, Tel. +49 4152 87 1533, E-Mail raschke@gkss.de oder Dipl.-Phys. F. Albers, Tel. +49 4152 87 1502, E-Mail albers@gkss.de
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Biologie, Meer / Klima, Umwelt / Ökologie
überregional
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Deutsch
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