RACEPAC 2014

planet_e_airtoss_racepac

Am 23. November 2014 sendete das ZDF eine Reportage über diese Messkampagne: planet.e (ZDF)

Die Arktis ist eine Region auf der Erde, in der die Auswirkungen des Klimawandels, wie beispielsweise der Temperaturanstieg, am deutlichsten zu beobachten sind. Um den Einfluss der lokalen Bewölkung auf das Strahlungsbudget der Arktis zu verstehen, findet vom 24. April bis 23. Mai 2014 die Flugmesskampagne RACEPAC in Inuvik (Kanada) statt. Darüberhinaus werden, anhand von Spurengasmessungen, der Transport von Luftmassen in die Arktis und deren chemische Zusammensetzung untersucht.

Die Forschungsflugzeuge Polar 5 & 6 betrieben vom Alfred-Wegener-Institut - Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) werden dabei als Plattform für zahlreiche Messungen von Strahlung, Aerosolen und Spurengasen in der kanadischen Arktis genutzt.

Mitarbeiter des Instituts für Physik der Atmosphäre der Universität Mainz sind vor Ort dabei und stellen einen Teil der Instrumentierung.

Auf dieser Seite werden wir regelmäßig über den Stand der Kampagne berichten.

Montag, 26. Mai 2014

Stormchasing mit dem Flugzeug

RACEPAC ist nun zu Ende und die Mainzer Crew begibt sich am 26. Mai wieder auf den Heimweg. Zunächst fliegen wir von Edmonton mit einer kleinen Maschine (Turboprop) nach Calgary, um von dort mit einer Boeing 777-300 ER nach Frankfurt zu fliegen. Auf dem Flug von Edmonton nach Calgary wurde es lustig, denn schon vor Abflug konnten wir überall Konvektionsbewölkung rund um den Flughafen sehen. Nach dem Start ging es durch das erste noch recht flache Cumulusfeld hindurch, bis wir dann später den ersten Cumulus congestus passierten.

In einiger Entfernung tauchten dann schon die ersten großen Cumuli und Cbs am Horizont auf. Zwar sind sie nicht sehr hochreichend (etwa bis ins 500 hPa-Niveau), aber immerhin sind es konvektive Zellen, die immer für Vereisung und Turbulenz sorgen.

Etwa zur Mitte des Fluges wurde es dann interessant. Die Konvektionsbewölkung wurde mächtiger und irgendwann waren wir mit dem kleinen Flugzeug mittendrin. Es schaukelte ordentlich, aber nicht so schlimm wie zunächst befürchtet. Kurz vor dem Landeanflug auf Calgary waren wir dann aus dem Cb wieder draußen und das Flugzeugpersonal konnte auch Getränke verteilen.

Im Landeanflug auf Calgary waren überall Schauer in der näheren Umgebung zu sehen. Kurz vor der Landung erwischte uns die Böenfront von einer der Zellen und es gab starke Turbulenzen.

In Calgary kamen wir mit leichter Verspätung an, aber es blieb uns immer noch genügend Zeit, um das Gate für unseren Anschlussflug nach Frankfurt zu erreichen (es war sogar noch genug Zeit zum Shoppen, um sich im Duty-Free-Shop mit diversen Sachen einzudecken). Gegen 18:30 Uhr konnten wir dann in Calgary starten. Die Gewitter waren noch immer präsent und kurz nach dem Start mussten wir durch eines hindurchfliegen. Die Turbulenzen sind allerdings in einer Triple 7 längst nicht so heftig wie in einer kleinen Propellermaschine. Als wir schließlich unsere Reiseflughöhe von 35000 Fuß erreicht hatten, waren wir über der Ambosswolke und konnten in der Ferne noch den einen oder anderen Overshooting Top sehen. Von so etwas halten die Piloten zu Recht einen gehörigen Sicherheitsabstand, denn wenn es sich bei dem Gewitter um eine Superzelle handelt, fliegen einem dort Hagelkörner bis zur Größe von Tennisbällen um die Ohren.

In Frankfurt hatten wir dann schauerartigen Regen, wobei das Niederschlagsgebiet eher stratiform war. Es waren auch kaum Turbulenzen zu spüren, was die Vermutung bestätigt. So konnten wir unsere Reise nach Inuvik noch mit einem Stormchasing beenden.

Sonntag, 25. Mai 2014

Zurück in die Zivilisation

Heute Nachmittag sind wir bei strömendem Regen in Inuvik abgeflogen und gegen 19:00 Uhr in Edmonton gelandet. Auf dem Flug gab es einiges an interessanten Wolkenformationen zu sehen, die in der folgenden Bildergalerie zusammengestellt sind. Altocumulus lenticularis sieht man jetzt nicht so oft aus dem Flugzeug...

Nach dem Aussteigen und dem Passieren der Security in Yellowknife ging es dann weiter nach Edmonton. Dort wurde das Gesamtbild am Himmel allmählich interessanter... hier ist beim Landeanflug auf jeden Fall mit Turbulenzen zu rechnen (was sich dann auch bestätigt hat). Im linken Bild ist ein langsam vereisender Cumulus congestus zu sehen, rechts haben wir im Vordergrund Altocumulus castellanus mit Fallstreifen (virga) und im Hintergrund einen verhältnismäßig flachen Cumulonimbus. Schade, dass man an der 737 nicht mal eben ein paar PMS-Instrumente unter den Flügel hängen kann (zumal wir bei der Landung durch die Konvektionswolken irgendwo durchfliegen müssen)...

Wenn das das ist, was ich denke, dann wirds gleich noch richtig lustig auf dem Flug... zum Glück ist diese Squall Line schon ein gutes Stück östlich von Edmonton und kann uns bei der Landung nicht mehr "ärgern".

Aber auch hinter der Front ist immer noch reichlich Konvektionsbewölkung vorhanden, wie dieser Cumulus congestus. Aus dem Niederschlagsgebiet der Front fällt aufgrund der höheren Temperaturen Regen, wie man am Regenbogen im rechten Bild erkennen kann.

Nach einer Nacht in der Travelodge geht es dann morgen weiter nach Calgary und schließlich zurück nach Frankfurt.

Samstag, 24. Mai 2014

So is the North...

Am Samstag präsentiert sich das Wetter in Inuvik von seiner arktischen Seite: Seit Mitternacht schneit es mäßig bis stark und zurzeit liegen um die 10 cm Schnee. Bei so einem Wetter können Polar 5 und Polar 6 natürlich nicht starten, da man Sichtflug unter diesen Bedingungen komplett vergessen kann. Also verschiebt sich der Aufbruch nach Muskoka noch mal um mindestens einen Tag, sofern denn morgen einigermaßen gutes Wetter ist. Dieser Umstand setzt die Techniker vom AWI enorm unter Druck, da sich die Zeit für den gesamten Ausbau in Muskoka so schon mal um einen Tag verkürzt (zumal die Deadline unverändert ist). Zum Glück schaut es heute Abend schon besser aus...

Ein anderes Thema: Man mag ja denken "wir sind hier in der Arktis, was soll da schon brennen?" und wird dann doch schnell eines Besseren belehrt. Gegenüber des Supermarktes existierte noch bis vor kurzem ein China-Restaurant. Heute gegen Mittag haben wir im Labor einen auffälligen Brandgeruch bemerkt, als wir gerade die Kisten gepackt haben. Wir haben uns daraufhin erst einmal umgesehen ob bei uns irgendwas brennt. Dann der Blick aus dem Fenster und es wurde klar, dass das nicht von uns sein kann. Das Restaurant stand zu diesem Zeitpunkt (etwa gegen 13:00 Uhr) bereits lichterloh in Flammen. Die Feuerwehr war im Einsatz und die Polizei hat den Bereich rund um den Brandherd weiträumig abgesperrt. Trotz aller Bemühungen blieb den Feuerwehrleuten nichts anderes übrig als das Gebäude kontrolliert abbrennen zu lassen. Gegen 19:30 Uhr war das Feuer dann schließlich aus und vom Restaurant nur noch ein Haufen rauchender Trümmer übrig. Es bleibt zu hoffen, dass bei dem Brand niemand verletzt wurde.

Freitag, 23. Mai 2014

Geschafft! Der letzte Flugtag ist vorüber

Auf dem Weg zum Institut kündigen erste Altocumulusfelder eine aufziehende Front an, die Inuvik im Laufe des späten Vormittags erreichen sollte. Das Himmelsbild hat sich hier schon beinahe im Minutentakt geändert (erst Altocumulus und Cirrus, dann Altostratus und später Nimbostratus und Stratocumulus mit leichtem Schneefall). Also musste schon sehr früh geflogen werden, denn vereisende Wolken sind für die Piloten ein rotes Tuch.

Also ging es nach dem Meeting um 8 Uhr direkt zum Flughafen, wo sich dann auch um 9:35 Uhr beide Flugzeuge zum letzten Mal für diese Kampagne mit den Instrumenten an Bord in die Lüfte erhoben haben. Das ursprüngliche Missionsziel war ein Aerosolprofil mit P6 in einem Korridor etwa 30 Meilen südlich von Inuvik zu fliegen. Das Höhenprofil sollte treppenförmig aufsteigend und dann absteigend sein (bis zu einer Maximalhöhe von 10000 Fuß), wobei eine horizontale Strecke vom Startpunkt 50 Meilen nach Süden und dann wieder zurück zweimal durchflogen werden sollte. Der "clear sky" - Aerosolflug fiel im wahrsten Sinne des Wortes ins Wasser, denn es waren schon schnell weit mehr Wolken vorhanden als vorhergesagt.

Statt dessen hat die P6 zwar das Vertikalprofil wie angekündigt geflogen (mit der Ausnahme, dass schon bei 8000 Fuß Schluss war, weil darüber Vereisungsgefahr war), aber statt blauem Himmel kann sich die PMS-Fraktion über reichlich Eis und Niederschlagspartikel freuen (mich als Betreuer von HALOHolo mit eingeschlossen). Auch wenn der Flug im für uns interessanten Bereich mit knapp 40 Minuten eher kurz war, sollte er dennoch einen guten Datensatz geliefert haben.

Morgen fliegen P5 und P6 zum Ausbauen der Racks und der Verkabelungen nach Muskoka zurück. Insgesamt kann man die Kampagne als sehr gelungen bezeichnen, auch wenn wir einige Idealfälle aus den Vorhersagen in der Natur so nicht vorgefunden haben und dementsprechend die geplante Flugroute ändern mussten. Nach der Kampagne geht es an die Auswertung - mit der Hoffnung auf viele gute Veröffentlichungen von den Messflügen. Der Großteil der Mainzer Delegation fliegt am Sonntag wieder zurück in die Zivilisation (Zwischenstop in Edmonton, am Montag dann weiter nach Frankfurt). Ein Ärgernis gab es heute aber dennoch: Mittlerweile ist schon zum dritten Mal an diesem Tag in Inuvik der Strom ausgefallen, was uns bei der Datensicherung vor dem Packen der Kisten doch erheblich stört. Wir waren gerade mit dem Abendessen fertig, als es wieder passiert ist. Also wieder raus ins Schneetreiben und ab zum Labor, um die Rechner wieder hochzufahren und den Job fortzusetzen. Wenn die Messflüge schon so gut gelaufen sind, muss es ja irgendein Haar in der Suppe geben...

Donnerstag, 22. Mai 2014

Der zweite Versuch mit zwei Messflügen - dieses Mal mit Erfolg

Um 9:37 Uhr Ortszeit sind wir heute zum ersten von zwei geplanten Messflügen gestartet. Das Ziel ist das Mackenzie-Delta, um dort ein Profil aus mehreren aneinander gereihten Rechtecksegmenten nahe der Wolkenbasis zu fliegen. Der Stratocumulus dort produziert etwas Niederschlag, der bei Temperaturen um -4°C als Schnee fallen sollte. Gestern war in der GFA-Vorhersage für die Piloten noch gefrierender Sprühregen gemeldet, aber dies hat sich zum Glück nicht bestätigt. Kurz vor der Landung gegen 11:30 Uhr Ortszeit gab es ein bisschen Eisansatz am Flugzeug, als ein Stratocumulus durchflogen wurde. Es gab bei den Instrumenten auf diesem Flug keine bekannten Ausfälle.

Zum Mittag ist erst einmal eine kurze Rast angesagt, während die Flieger wieder aufgetankt werden. Um 13:00 Uhr Ortszeit ist die nächste Flugwettervorhersage verfügbar und dann entscheidet sich, was wir am Nachmittag tun können. Das Wetter ist nicht optimal, denn wir haben es mit mehreren Wolkenschichten zu tun, wobei in allen mit Vereisung zu rechnen ist. Eine Möglichkeit für einen Messflug haben wir dann aber doch gefunden und konnten mit beiden Flugzeugen um etwa 13:30 Uhr Ortszeit starten. Der Flug ging weiter nach Norden hinaus und endete etwa gegen 16:30 Uhr. Am Schluss landet die P6 dann doch vor der P5, was sonst eher die Ausnahme war.

Mit unserem neuen Instrument HALOHolo sind wir schon recht nahe an die Kapazitätsgrenze heran gekommen, denn nach zwei Flügen waren die Festplatten schon zu über 90 % vollgeschrieben. Höchste Zeit um das Instrument ins Labor zu bringen und die Daten abzuladen. Die Datensicherung wird wohl noch bis in die frühen Morgenstunden dauern, damit wir für einen möglichen 17. Flug bereit sind.

Mittwoch, 21. Mai 2014

Der Doppelflug-Versuch - auf ein Neues!

Morgen soll - wie schon einmal zuvor - versucht werden, zwei Messflüge mit Polar 5 und Polar 6 zu absolvieren. Geplant ist zunächst ein Flug ab 9:30 Uhr über das Mackenzie-Delta um dort in einem Zickzack-Profil Messungen in einem Stratocumulusfeld zu machen. Später soll ein zweiter Flug gegen 15:00 Uhr über das Meer gehen um ein großes Wolkenfeld von Westen aus der wolkenfreien Zone dreimal zu durchfliegen. Sinn und Zweck ist es, die Mischungsprozesse an den Wolkenrändern besser zu verstehen.

Ob die beiden Messflüge wirklich wie geplant stattfinden werden, darf noch in Frage gestellt werden - der Blick aus dem Fenster verheißt zurzeit nichts Gutes (ebensowenig wie die GFA, die grafischen Vorhersagen für die Piloten - wir haben Moderate Mixed Icing über Inuvik ab etwa 1500 Fuß und durchgängig Minustemperaturen in der Grenzschicht). Wirklich gut sieht das Wetter derzeit nicht aus. Schaun wir mal, ob wenigstens einer der beiden Flüge tatsächlich stattfindet.

Freitag ist der letzte mögliche Flugtag. Bisher sehen die Bedingungen nicht wirklich optimal aus, aber vielleicht klappt es ja doch und wir können den letzten Tag noch Daten sammeln... Südwestlich von Inuvik hat sich nämlich ein Höhentief "eingeigelt" und wir hängen schon seit drei Tagen immer an derselben Stelle auf der Trogvorderseite. Gut 100 Meilen östlich von Inuvik wäre an einen Messflug nicht mal im Traum zu denken, denn entlang der Warmfront gibt es heftigste Vereisungsbedingungen durch Clear Ice und außerdem noch starke Turbulenzen - die beiden natürlichen Feinde eines jeden Piloten...

Und während in Inuvik zum Teil mit dem Wetter gehadert wird, erfreut sich Mainz eines schönen Frühsommertages...tja, man kann wohl nicht alles haben als Forscher...

Dienstag, 20. Mai 2014

Der mysteriöse 13. Flug - ein Einblick in das Arbeitsleben eines Instrument PIs.

Wir konnten heute trotz anfangs schlechten Wetters doch fliegen. Um 13:30 Uhr Ortszeit startete Polar 5 und wenig später folgte auch Polar 6, um Messungen zu machen. Polar 5 folgte dem Kurs eines polumlaufenden Satelliten möglichst zur gleichen Zeit, um die aufgenommenen Strahlungsdaten später mit den Satellitendaten vergleichen zu können. Im Anschluss wurden noch verschiedene Profile insbesondere für die Strahlungssensoren aufgenommen (der Flug war in einem Rechteckmuster angeordnet). Polar 6 flog über dem Mackenzie-Delta, um dort Messungen in einem Stratocumulus bzw. an der Wolkenobergrenze wie auch an der Wolkenbasis zu machen. Danach wurde noch ein Vertikalprofil des Aerosols gemessen.

Neue Instrumente sind ja oft dafür bekannt, dass sie noch diverse "Kinderkrankheiten" haben. Nun erzähle ich mal, was heute mit unserer neuen Sonde "HALOHolo" passiert ist.

HALOHolo war diesen Flug wieder mit an Bord und der Betriebsablauf dieses Instruments auf diesem Flug war das größte Mysterium des gesamten Fluges. Vor dem Start haben wir einen Ground Power Check gemacht, wobei sich herausstellte, dass die Kamera nicht lief. Also haben wir das Instrument wieder ausgebaut, alle Kontakte und Steckverbinder noch mal überprüft und festgedrückt und das Instrument wieder in den PMS-Kanister zurückgeschoben und verschraubt. So weit so gut, leider gab es dann beim Engine Power Check noch ein anderes Problem (diesmal wollte der Laser seinen Dienst nicht tun). Ohne irgendeine Erwartung ging ich dann von Bord und sagte dem für unsere Instrumente zuständigen Operator, er möge nach dem Start das Instrument bitte noch mal neu starten und es erneut versuchen zum Laufen zu bekommen (im Zweifelsfalle einfach das Instrument und die Heizung an lassen).

3 Stunden vergehen bis zur Landung der P6, obwohl ursprünglich von einem kurzen, maximal einstündigen Flug die Rede war. Zuvor kam noch der Jet von Canadian North, der mit knapp 2 Stunden Verspätung in Inuvik gelandet ist. Nach der Landung der P6 habe ich gleich gefragt, ob das Instrument lief - die Antwort war: Nein. Also alles ausgebaut, verpackt und ins Labor gebracht. Strom angeschlossen, Rechner hochgefahren. Nanu, warum sind denn da von 19:50 bis 21:00 UTC Daten? Erst mal anschauen, ob da überhaupt was gemessen wurde oder ob alle Bilder schwarz sind (würde man ja annehmen, wenn der Laser nicht geht). Und siehe da, die gesamte Serie besteht aus astreinen Hologrammen! Der Laser ging offenbar wieder nach dem Neustart, nur wurde die Schnittstelle von dem Labview-Programm nicht gefunden (warum auch immer). Nur hat es mich gewundert, dass das Instrument nur den halben Flug über lief. Dann kam gleich die nächste Überraschung: In den Daten des Jülicher Instruments NIXE-CAPS war deutlich zu sehen, dass zwischen etwa 19:50 UTC und 21:10 UTC Wolkenpartikel gemessen wurden. Danach war ein Aerosol-Messflug ohne große Partikel, bis dann schließlich die Wolke noch einmal kurz vor der Landung durchflogen wurde. Marcus hat somit - ohne es zu wissen - einen fantastischen Job als Mission PI gemacht, indem er den Wolken-Messflug zufällig genau in den Zeitraum gelegt hat, wo HALOHolo funktioniert hat! War das alles Zufall? Wir werden es wohl nie erfahren.
Text: Oliver Schlenczek
Fotos: Oliver Schlenczek und Maximilian Dollner

Montag, 19. Mai 2014

To fly or not to fly...

In Inuvik ist nun nach einem stürmischen Sonntag der Winter wieder angekommen. Heute früh im Meeting haben wir erfahren, dass die Vereisungsbedingungen wie auch die Low Level Wind Shear noch keinen Start zulassen. Um 12 Uhr Ortszeit findet noch ein Meeting statt, bei dem dann geklärt wird, ob wir tatsächlich fliegen werden. Wenn wir fliegen, dann werden wir Messungen in einem Stratocumulusfeld über dem arktischen Meer machen, d.h. der Flug geht von Inuvik geradeaus nach Norden. Das genaue Pattern hängt noch von der Startzeit ab, sofern wir überhaupt starten...

Heute ist in Kanada übrigens Feiertag (Victoria Day). Dieser Tag ist Queen Victoria gewidmet, gleichzeitig ist es aber quasi der Sommeranfang in Kanada. Von Sommer ist hier aktuell nur wenig zu spüren, wie man auf dem Foto erkennen kann...

Samstag, 17. Mai 2014

Trotz Schneeregen haben wir heute morgen bei der Besprechung beschlossen, dass doch ein Messflug stattfinden soll. Der Abflug wurde für 14:00 Uhr geplant, jedoch hat sich beim Meeting um 12:00 Uhr herausgestellt, dass wir schon früher losfliegen können (die Sichtverhältnisse haben sich schneller gebessert als erwartet). Um kurz nach 13:00 Uhr flogen dann P5 und P6 nach Norden um über dem arktischen Meer eine mittelhohe Wolkenschicht zu durchfliegen. Leider wurde die Vereisung schon recht schnell zum Problem, sodass der Flug abgekürzt wurde und statt nach 3,5 Stunden der Flug schon nach knapp 2 Stunden zu Ende war. Neben der mittelhohen Bewölkung war über Inuvik am Samstag auch Cirrus zu sehen.

Freitag, 16. Mai 2014

Der Plan für heute sieht ein wenig anders aus als an den Tagen zuvor.Polar 6 wird heute sehr hoch fliegen (ca. 10000 ft) um die Basis einerAltocumulus- / Altostratus-Schicht zu erreichen. Tiefe Wolken haben wirso gut wie keine. Der Start von Polar 5 und Polar 6 hat sich heute umetwa anderthalb Stunden verzögert, da ein anderes Flugzeug notlandenmusste. Der Pilot hatte Probleme mit dem Fahrwerk (vermutlich ist imCockpit eine Lampe ausgefallen, denn das Fahrwerk war draußen), konnteschließlich aber sicher landen. Nachdem die Bahn wieder frei war, konnteder Messflug beginnen.

Mittwoch, 14. Mai 2014

Das neue Instrument HALOHolo wurde am IPA entwickelt und war nun schon auf insgesamt 6 Messflügen dabei. Es benutzt Holographie zur Detektion von Eiskristallen und Wolkentropfen. Mit diesem Verfahren ist es möglich mit nur einem Laserpuls alle Tropfen und Eiskristalle innerhalb des Messvolumens zu detektieren. Damit lässt sich auf einer räumlichen Skala von wenigen Millimetern bis Zentimetern die räumliche Verteilung und die Größenverteilung von Hydrometeoren in einer Wolke untersuchen.

Um ein Hologramm auszuwerten, muss man es rekonstruieren (wir verwenden dafür ein numerisches Verfahren). So bekommen wir ein scharfes Schattenbild aller Partikel an jenem Ort, wo sie im Fokus sind. Die kleinsten Partikel, die mit dem Instrument noch gesehen werden können, liegen bei einem Durchmesser von etwa 3 µm. Für eine scharfe Abbildung müssen die Partikel größer als etwa 7 µm sein. Die größten Partikel haben eine Länge von wenigen Millimetern.

Die Bilder zeigen zum einen das Instrument, wie es am Flugzeug befestigt ist und zum anderen einige der Eiskristalle aus dem ersten Messflug am 30. April 2014.

Dienstag, 13. Mai 2014

Der Frühling kommt!

Temperaturen von bis zu 20°C werden aktuell gemessen. Gestern Abend haben wir die Sonne genutzt und ein kleines Barbecue vor unseren Unterkünften gemacht. Lecker war es!

Heute Morgen ging es dann gleich weiter. Mit Messflügen natürlich, nicht mit dem Barbecue.

Wolken wurden keine vorhergesagt, deswegen haben wir auch nur einen Aerosolflug mit der POLAR 6 gemacht. Wir haben jeweils ein Höhenprofil über dem bereits aufbrechenden arktischen Eis und ein weiteres über dem Messcontainer in Tuktoyaktuk geflogen. Die niedrigste Höhe war jeweils 500ft (ca. 150m).

Über dem arktischen Eis mussten wir deswegen unsere Überlebensanzüge anziehen, damit wir für den schlimmsten Fall gerüstet gewesen wären. Das ZDF ist seit gestern auch mit einem Zwei-Mann Team vor Ort und berichtet über die Kampagne. Beim Flug heute war sogar ein Kameramann vom ZDF mit an Bord der Polar 6, der zweite war in Tuk und hat von dort den Überflug gefilmt.

Ab morgen wird wieder eine klassische Wolkenmission mit beiden Messflugzeugen durchgeführt. Denn „mit dem Zweiten sieht man besser” 😉

Montag, 12.Mai 2014

Service

Nachdem unsere eigenen Instrumente in der Kabine (AMS, CO/CO2, SP-2, UHSAS) während der letzten Flüge (08., 10., 11. Mai) so tadellos funktionierten, haben wir (Max vom DLR, Martina aus Jülich und Johannes vom MPIC) beschlossen, unsere Aufmerksamkeit dem Jülicher IAGOS-Rack zu widmen, das leider immer noch Probleme machte und durch Erkrankung eines Jülicher Kollegen etwas verwaist hier steht. Und auch diese Aktion war von Erfolg gekrönt: Thermodenuder deaktiviert, so dass der verbliebene CPC "normal" misst, den CPC mit Butanol neu befüllt, die Backscatter Cloud Probe ans Netzwerk und damit an den Zeitserver angeschlossen. Daher habe wir jetzt auch OPC- und CPC-Daten und damit einen sehr guten Aerosol-Datensatz!

Sonntag, 11. Mai 2014

Die ersten Messflüge haben stattgefunden!
Insgesamt sieben Messflüge wurden bereits durchgeführt. Bei allen Messflügen sind die POLAR 5 und die POLAR 6 gemeinsam geflogen. Der Frühling kommt auch langsam nach Inuvik und die Wolken bestehen größtenteils aus unterkühlten Flüssigwassertropfen. Das macht es für die Piloten nicht leicht innerhalb der Wolken zu fliegen, da die Vereisungsgefahr am Flugzeug sehr groß ist. Ein paar Eindrücke von den letzten Flügen sind auf den Bildern zu erkennen. Deutlich sichtbar sind die Risse im arktischen Meereis, die den Temperaturanstieg in den letzten Tagen wiederspiegeln.

Wie die Wettervorhersage (Quelle: http://weather.gc.ca) zeigt, werden auch für die nächsten Tage deutlich angenehmere Temperaturen erwartet. Zeit die Mütze wieder in den Koffer zu packen!

Dienstag, 6. Mai 2014

Ablösung naht!

Heute kamen Johannes, Ralf und Marcus an. Johannes wird Christiane und Heiko ablösen, Marcus und Ralf lösen Sergej ab. Dazu ein weiterer erfolgreicher Messflug!

Sonntag, 4. Mai 2014

Das AMS läuft wieder!

Nach dem ersten Messflug hatten wir das AMS ausgebaut, um die Fehlersuche im Hangar machen zu können. Anscheinend wurden alle Problem durch die Kälte verursacht, denn nachdem es im warmen Hangar stand, lief es wieder. Dann wurde versucht, es im Flugzeug über Nacht warm zu halten, indem die Pumpen mit Strom von außen betrieben wurden und das Instrument mit einer Decke abgedeckt wurde. Und mit Erfolg: Am 4. Mai konnte der erste erfolgreiche Messflug stattfinden.

Samstag, 3. Mai 2014

Der Flug über Tuktoyaktuk

Während am AMS im Hangar weitere vielversprechende Tests dzurchgeführt werden, stand heute der nächste Messflug an. Leider war hier das AMS noch nicht soweit, dass es schon wieder für den Flug eingebaut werden konnte. Auch das IAGOS-Rack blieb noch ausgebaut.

Nach einer Frontpassage über Inuvik blieb noch ein breites Feld von niedrigen Wolken über der Beaufort See. Es war vorhergesagt, dass sich diese Wolken im Laufe des Tages auflösen sollten, daher wurde ein früher Start des Fluges um 10 Uhr geplant. auf dem Rückweg der Messungen in diesem Wolkenfeld sind wir dann noch über Tuktoyaktuk geflogen, dem Ort, an dem eine Bodenstation mit verschiedenen Instrumenten steht. Für Vergleichsmessungen wurden hier mehrere Überflüge auf verschiedenen Höhen durchgeführt.

Hier wieder einige Impressionen des Fluges. Beim Überflug über Tuk auf dem niedrigsten Niveau von 500 Fuss konnte man sehr gut den Permafrostboden mit seinen charakteristischen Wölbungen beobachten.

Weitere Impressionen des Fluges.

Und Inuvik im Landeanflug.

Donnerstag, 1. Mai 2014

Tag der Arbeit

Nachdem sich die Temperaturen etwas gesteigert haben und es nun nicht mehr ganz so kalt ist, waren die Vorbereitungen für den heutigen Messflug auch etwas reibungsloser...fast. Denn es zog Nebel auf, was einen Start für die beiden Flugzeuge Polar 5 und 6 in Frage stellte. Bereits im Flugzeug und fertig zum Takeoff mussten wir dieses Mal länger als gedacht auf dem Rollfeld mit laufenden Propellern stehen, da noch verschiedene Ausweichmöglichkeiten geprüft wurden, sollte es keine Möglichkeit geben, nach Inuvik zurückzufliegen. Der Flug selbst wurde in Richtung Nordosten geplant, da sich von Westen eine Front näherte.

Während die Wissenschaftler am Boden schon etwas ungeduldig warteten, konnten wir letzlich doch starten und verschwanden recht schnell im Nebel.

Die Ausmaße des Nebels konnten wir dann sehr gut beobachten, als wir in der Luft waren. Die gesamte Region um Inuvik war im Nebel verschwunden.

Die Wolken auf dem Flug waren leider meist zu tief oder zu hoch, so dass nur vereinzelte dünne Wolkenschichten beprobt werden konnten. Dafür war es ein spannender Flug für die Spurengase. Es wurde eine offensichtlich verschmutzte Luftmasse mehrfach durchflogen.

Dazu hatten wir in der Nähe des ersten Wegpunktes die Möglichkeit die Polar 5 aus der Polar 6 zu beobachten, da beide Flugzeuge auf der gleichen Höhe unterwegs waren. Daraus sind sehr interressante Aufnahmen entstanden.

Und möglichweise haben wir eine neue Partikelart entdeckt...ob die vermessen werden konnte, bleibt abzuwarten.

Bis zur Landung hatte sich der Nebel auch verzogen, so dass beide Flugzueuge von diesem Flug sicher zurückgekehrt sind nach Inuvik.

Mittwoch, 30. April 2014

Das große Frieren!

Am Morgen waren es im Flugzeug -12°C...es galt also ordentlich zu heizen, um die Instrumente bis zum Messflug auf Temperatur zu bringen. Kein leichtes Unterfangen... Obwohl einige Instrumente mit den Minusgraden zu kämpfen hatten und sowohl die Einlässe als auch die Propeller deutliche Spuren der Kälte zeigten, wurde es ein erfolgreicher Messflug. Weitere Details dazu sind hier zu finden.

Vom C-ToF-AMS gab es heute keine neuen negativen Nachrichten. Es wurden zahlreiche Tests durchgeführt und bisher konnte kein Problem identifiziert werden. Auch das IAGOS-Rack musste gestern ausgebaut werden. Deutlicher Butanol-Geruch während des Fluges deutete auf Probleme mit der Instrumentierung hin.

Montag, 28. April 2014

Der erste Messflug!

Der gestrige Sonntag wurde für ausgiebige Instrumententests genutzt. Temperaturen von unter 0°C im Flugzeug haben diese jedoch extrem erschwert.

Heute stand nun der erste wissenschaftliche Messflug auf dem Programm. Es gab ein Feld mit niedrigen Wolken vor der Küste, das als unser Zielgebiet ausgewählt wurde. Gleichzeitig sollte ein erster Versuch gestartet werden, die Polar 5 und die Polar 6 übereinander fliegen zu lassen. Hier musste aufgrund des Lidars an Board von Polar 5 ein minimaler Abstand von 2 Minuten sichergestellt sein. Weitere Details zu den wissenschaftlichen Zielen des Fluges sind auf der RACEPAC-Internetseite zu finden.

Sowohl das Flugzeug als auch wir Wissenschaftler mussten uns auf den Flug vorbereiten. Da wir über offenes Wasser fliegen, musste jeder ein Überlebensanzug an Bord haben...und der sollte natürlich auch passen...;-)

Und Caruso durfte natürlich auch nicht fehlen. Caruso, seines Zeichens ein Alpenschneehuhn (für alle Ornithologen: Lagopus muta, im angelsächsichen Sprachraum auch als Rock Ptarmigan bekannt), sollte das Maskottchen der Polar 6 für diese Messkampagne werden.

Der Flug selbst war sehr erflogreich, die PMS-Sonden hatten reichlich Wolkenpartikel zu messen. Leider hatten wir am Spurengaseinlass mit Vereisungsproblemen zu kämpfen, die wir aber noch im Flug lösen konnten. Und das AMS hatte einige Funktionsstörungen, so dass nach dem Flug beschlossen wurde, das AMS auszubauen, um im Hangar nach den Problemen suchen zu können.

Hier ein paar Eindrücke vom ersten Messflug.

Samstag, 26. April 2014

Die Testflüge...

Polar 6 war bereit für die Testflüge und auch die PMS-Sonden waren alle installiert.

Von links nach rechts sind das PIP, CCP, SID3, NIXE-CAPS, Polar-Nephelometer und HALOHOLO.

Im Flugzeug wurden kurz vor dem Start noch die letzten Tests an den Instrumenten durchgeführt und vor dem Flugzeug hat man noch über den Flugplan diskutiert. Neben den zulassungsrelevanten Teilen des Fluges war für die Spurengas- und Aerosolinstrumente ähnlich wie bei dem Testflug in Muskoka ein Vertikalprofil mit verschiedenen Leveln bis auf 10000 ft geplant.

Es haben fast alle Instrumente reibungslos funktioniert. Nur beim AMS mussten wir feststellen, dass zwar die Pumpenproblematik gelöst wurde, aber noch weitere Schwierigkeiten aufgetreten sind.

Freitag, 25. April 2014

Der Tag hat mit einem herrlichen Ausblick am Flugplatz begonnen.

Doch relativ schnell hat dieser Tag eine etwas unschöne Wendung genommen. Direkt beim ersten Einschalten des C-ToF-AMS hat die Vorpumpe Rauchzeichen gesendet. Es blieb uns nichts anderes übrig, als die Pumpe aus dem Rack auszubauen, um auf Fehlersuche zu gehen. Dem Geruch nach war das Problem auch recht schnell gefunden. Es waren zwei Spulen geschmolzen...warum, das konnten wir leider nicht rausfinden.

Während wir nach Alternativen für eine Vorpumpe gesucht und gefunden haben, hat sich in Deutschland bereits eine Ersatzpumpe auf dem Weg nach Inuvik gemacht...ob sie im Handgepäck den Weg zu uns finden wird???

Den Testflügen morgen stand so aber nichts im Wege! Es sollten für die Fluggenehmigung zwei verschiedene Konfigurationen der PMS-Sonden für die Polar 6 geflogen werden... Es galt also HALOHOLO, PHIPS, NIXE-CAPS, SID3, CCP, PIP und das Polar-Nephelometer an verschiedenen Flügelstationen zu testen.

Donnerstag, 24. April 2014

Der große Empfang 🙂

Das Warten hatte heute ein Ende, denn Polar 6 ist um 14:20 (LT) in Inuvik gelandet. Kaum gelandet, wurde schon mit dem Ausladen der Fracht begonnen...

Und da stehen sie nun die beiden Maschinen und warten auf ihre Einsätze.

Wir haben auch direkt angefangen kleinere Modifikationen am Aerosol-Einlass der Polar 6 vorzunehmen und morgen werden wir dann wieder Strom auf die Instrumente bekommen. Dann werden wir sehen, ob die Instrumente die Transferflüge gut überstanden haben. Heute am Nachmitttag sind auch die Leute von der "Expedition" nach Tuktoyaktuk zurückgekommen. Dort sind die meisten Vorbereitungen abgeschlossen und der Container kann kommen. Und auch von den PMS-Sonden gibt es gute Nachrichten. Die Kisten wurden schon gesehen in Inuvik und morgen ab 10 Uhr können wir sie abholen. Hier stehen die Wissenschaftler schon bereit die verschiedenen Instrumente zu kalibrieren und dann unter die Flügel der Polar 6 zu montieren.

Um 18 Uhr gab es heute das erste Status-Meeting. Das wird es nun jeden Tag geben und zusätzlich ein Meeting um 8 Uhr morgens. In dem Abend-Meeting werden Flugplanung, Wetter etc. besprochen und in dem Meeting am Morgen die Entscheidung "Fliegen" oder "nicht Fliegen" getroffen. Für den Samstag sind nun zwei Testflüge geplant, um die verschiedenen PMS-Konfigurationen zuzulassen.

Es kann jetzt also richtig losgehen...

Mittwoch, 23. April 2014

Das große Warten!!!

Auch gestern konnten Polar 5 und 6 noch nicht starten. Heute Morgen kam aber die Information, dass inzwischen beide Flugzeuge in der Luft und auf dem Weg nach Inuvik sind. Polar 5 ist dann sogar am Mittag schon in Inuvik gelandet und Polar 6 wird nun für morgen Abend erwartet. Sofort gingen die Arbeiten am Flugzeug los, zuerst wurde jede Menge Fracht ausgeladen und dann wurden erste Bodentests durchgeführt.

Und es wird auch wieder auf diverse Instrumente gewartet. Die PMS-Sonden aus Oberpfaffenhofen, die in den letzten Wochen noch erfolgreich bei ML-CIRRUS geflogen sind, sind ebenfalls noch nicht in Inuvik angekommen. Angekündigt sind sie für Freitag...hoffen wir also das Beste!

Nachdem in den letzten Tagen die Gruppe der Kampagnenteilnehmer immer weiter gewachsen ist in Inuvik, haben uns heute die ersten schon wieder für einen Kurztripp nach Tuktoyaktuk verlassen. In Tuktoyaktuk wird während der RACEPAC-Messkampagne auch eine Bodenstation betrieben, die hauptsächlich mit Instrumenten des MPIC in Mainz ausgestattet ist. Noch ist der Container unterwegs und sollte die Ice Road in den Norden nicht geschlossen werden, dann wird der Container am Donnerstagabend dort erwartet. Aber es sind noch einige Vorbereitungen vor Ort nötig. Wir haben die Kollegen heute auf der Ice Road ein paar km begleitet und interessante Impressionen mitnehmen können. Und es ist wirklich glatt auf der Ice Road, wie unser französischer Fahrer in der ein oder anderen Kurve feststellen musste...

Dienstag, 22. April 2014

Fast wären wir nicht nach Inuvik gekommen gestern. Erst war die Zwischenlandung in Norman Wells unsicher wegen schlechten Wetters und dann zog auch in Inuvik Nebel auf. Aber am Ende haben wir Inuvik doch erreicht und wurden von unseren Kollegen aus Leipzig und vom AWI begrüßt. Auf dem Flug hatten wir wieder interessante Beobachtungen und einen ersten Eindruck von der Landschaft in Inuvik und Umgebung.

Wir hatten kaum das Gepäck von dem vielleicht kleinsten Gepäckband auf der Nordhemisphäre abgeholt und unsere Wohnung für die nächsten Wochen erreicht, da gab es auch schon wieder schlechte Nachrichten...

Wir hatten uns bei der Ankunft am Flughafen in Inuvik schon gewundert, dass wir die Polar 5 und Polar 6 nirgends gefunden haben, sollten sie doch im Freien stehen. Und nun gab es die Gründe dafür, beide Flugzeuge waren noch nicht in Inuvik. Sowohl Polar 5 aus Bremerhaven als auch die Polar 6 aus Gravenhurst konnten noch nicht weiter nach Inuvik fliegen, da schlechtes Wetter die Weiterflüge verhinderte. Das gibt uns aber ein bißchen Zeit hier in Ruhe anzukommen!

Freitag, 18. April 2014

Das große Packen!!!

Der Testflug war absolviert, jetzt wurde noch ca. 1t an Ausrüstung in die Polar 6 gepackt. Darunter befinden sich diverse Ersatzteile für die verschiedenen Instrumente und für das Flugzeug, aber auch die ein oder andere kulinarische Köstlichkeit sollte den Weg in die Kisten finden.

Kiste für Kiste wurde in die Polar gepackt, bis am Ende nur noch ein großes Reserverad übrig blieb.

Aber auch das wurde mit vereinten Kräften in die Polar gehoben. Die Fracht wurde noch gut verzurrt und somit ist die Polar 6 bereit für den Transfer nach Inuvik.

Und auch wir machen uns jetzt auf die Reise nach Inuvik und melden uns von dort wieder. Ein frohes Osterfest...

Donnerstag, 17. April 2014

10:00 LT

Heute war es also soweit, es stand der Testflug an. Ein nahezu wolkenloser Himmel bedeutete bestes Flugwetter und so öffnete sich gegen 10 Uhr das Hangartor und die Polar 6 wurde in einem sehr interessanten Manöver aus der Halle herausgedreht...zwischenzeitlich waren wir uns nicht ganz sicher, ob das so richtig ist, was wir beobachten konnten. Aber die Jungs von Lake Central haben das nicht zum ersten Mal gemacht und so stand die Polar nach kurzer Zeit vor dem Hangar und es wurden die letzten Checks am Flugzeug durchgeführt. Und getankt musste natürlich auch noch werden.

15:00 LT

Wegen einiger technischer Probleme am Flugzeug kam es leider zu Verzögerungen für den Start des Fluges. Die Wissenschaftler an Board der Polar 6 waren auf jeden Fall bereit. Um 15:26 war dann schließlich Takeoff.

Hier sind die ersten Impressionen des Fluges zu sehen.

Der Testflug war im Wesentlichen erfolgreich, es konnten einige neue Erkenntnisse gesammelt werden. Das bedeutete, dass die Polar 6 inklusive der wissenschaftlichen Instrumente nun bereit war, die Reise nach Inuvik anzutreten. Morgen steht dann noch das Packen der Ausrüstung auf dem Programm.

Mittwoch, 16. April 2014

Die Integration der Instrumente in die Polar 6 ist beendet und heute wurden die Sitze eingebaut. Die letzte Reihe sieht etwas wie die Economy Class aus, dagegen bietet die Business Class neben den Instrumenten durchaus etwas mehr Platz.

Morgen steht dann der Testflug auf dem Programm. Der Flug wird ein ca. 1-stündiges "wissenschaftliches Programm" enthalten. Hier soll ein Vertikalprofil mit 3 Leveln im Auf- und im Abstieg geflogen werden (3000 Fuss, 7000 Fuss und 10000 Fuss), das heißt, die Level liegen bei etwa 0.9 km, 2.1 km und 3 km. Auf dem höchsten Level werden an den Instrumenten und am Einlass noch verschiedene Tests durchgeführt. Das Wetter sieht gut für morgen aus, es soll allerdings etwas windig werden.

Dienstag, 15. April 2014

Gestern mittag waren es noch +15 °C...heute Nacht hat es dann auf -10°C abgekühlt und der Blick aus dem Fenster heute morgen hatte jede Menge Schnee zu bieten...es bleibt zu hoffen, dass bis Donnerstag das Wetter wieder etwas beruhigter ist, sonst wird es eng für den Testflug. Die Vorhersagen versprechen aber gutes Flugwetter.

Vor dem Testflug mussten in der Polar 6 aber noch diverse Arbeiten fortgesetzt werden, damit die Instrumente bereit für den Flug sind. Am Ende des Tages konnten diese Arbeiten mit erfolgreichen Funktionstests für das CO- und das CO2-Instrument beendet werden. Morgen folgen noch Funktionstests von SP2 und UHSAS.

Auch der Blick in die Kabine zeigt, dass die Polar 6 nun nicht mehr ganz so leer ist. Bis zum jetzigen Zeitpunkt wurde ca. 1t an wissenschaftlichem Equipment in die Polar 6 eingebaut.

Nachdem heute auch die Piloten eingetroffen sind, wird morgen das Prozedere für den Testflug diskutiert. Zum einen werden zulassungsrelevante Abläufe im Flug abzuarbeiten sein, zum anderen bietet dieser Flug auch die letzte Möglichkeit, die Instrumentierung zu testen, bevor am Samstag der Transfer nach Inuvik stattfinden soll. Von dort wird dann zusammen mit Polar 5 der Hauptteil der Kampagne geflogen. Polar 5, ebenfalls ein Flugzeug des Typs DC3, wurde in den letzten Wochen in Bremerhaven mit Messtechnik zur Fernerkundung ausgerüstet und wird am Samstag in Richtung Inuvik aufbrechen. Bis zum Transfer gilt es für uns auch noch die wichtigsten Ersatzteile und benötigte Ausrüstung zu verpacken, um sie mit der Polar 6 nach Inuvik schicken zu können.

Montag, 14. April 2014

Heute war es also soweit. Die letzten Racks wurden in die Polar 6 eingebaut. Ob die drei Herren bei diesem Bild schon gewusst haben, was auf sie zukommt??? Am Ende waren doch mehr als drei Personen nötig, um das fast 140 kg schwere C-Tof-AMS ins Flugzeug zu heben. Aber gut gestärkt durch Geburtstagskuchen wurde diese Herausforderung mit Bravour gemeistert.

Nachdem mit vollstem Körpereinsatz das Rack die letzten Zentimeter zu der richtigen Position geschoben wurde, konnte auch das gemeinsame AWI/JGU Mainz Rack in Angriff genommen werden. Hier war es etwas einfacher, da die einzelnen Instrumente erst im Flugzeug selbst ins Rack eingebaut wurden.

Morgen steht dann noch das Verkabeln und Verschlauchen der Instrumente an.

Freitag, 11. April 2014

Nachdem die letzten Kisten endlich da und ausgeräumt waren, wurde an den Messinstrumenten für CO und CO2 mit den Funktionstests vor dem Einbau begonnen. Alle Instrumente haben den Transport gut überstanden und sind bereit in die Polar 6 eingebaut zu werden!

Auch an der Polar 6 selbst wurde heute fleißig gewerkelt. An den Flügeln wurden die letzten Kabel verlegt, damit die diversen Instrumente für die Charakterisierung der Eigenschaften arktischer Wolken in Inuvik montiert werden können. Hoffen wir, dass sie auch rechtzeitig dort ankommen. Noch fliegen sie mit HALO bei ML-CIRRUS! In der Kabine fehlen noch die letzten beiden Racks, die dann ab Montag eingebaut werden sollen...wir machen jetzt zumindest mal einen Tag Wochenende...

Donnerstag, 10. April 2014

Es war ja fast wie Weihnachten und Ostern zusammen...um 16:10 (LT) öffnete sich das Hangartor und es stand ein Truck mit den lang ersehnten Kisten davor.

Die Kisten wurden geöffnet und die Inhalte geprüft. Nach vielen kritischen Blicken konnte die Vollständigkeit und Unversehrtheit der Ausrüstung bestätigt werden.

In der Zwischenzeit wurde auch am SP2 begonnen zu arbeiten und die ersten Kalibrationen durchgeführt.

Bisher laufen alle Arbeiten nach Plan....hoffen wir, dass es so bleibt! Und so ging der Tag mit einem himmlischen Highlight zu Ende...

Mittwoch, 9. April 2014

Nach vielen Telefonaten und Emails ist auch die Fracht der Uni Mainz inzwischen in der Luft und soll morgen gegen Nachmittag in Muskoka am Flugplatz ankommen. Dann heißt es die verlorene Zeit wieder aufzuholen und die Instrumente in das Flugzeug einzubauen und die nötigen Funktionstests durchzuführen. Am 17. April ist der erste Testflug geplant!

Montag, 7. April 2014

Vor der Hauptmesskampagne in Inuvik wird ein Teil der Messgeräte bereits in Muskoka in die Polar 6 eingebaut. Aus diesem Grund haben wir uns schon Anfang April auf die Reise nach Gravenhurst (Muskoka) begeben. Wir wurden mit wunderbarem Sonnenschein, Schnee und circa 10 °C Lufttemperatur begrüßt. Der Frühling scheint hier in Kanada noch nicht angekommen zu sein, aber das gibt eine erste Eingewöhnung an die Verhältnisse in Inuvik.

oben: Blick auf den Lake Muskoka nach unserer Ankunft.

links: Blick auf die südliche Küste Grönlands vom Flugzeug aus auf dem Weg von Frankfurt nachToronto.

 

Die Polar 6 ist wie die Polar 5 eine Basler BT-67, wobei bei Beiden einige Modifikationen für den wissenschaftlichen und polaren Flugbetrieb vorgenommen wurden.


15:00 LT

Ein Blick in das „noch leere” Flugzeug verrät, dass der Einbau der Messinstrumente nun beginnen kann. Allerdings müssen wir uns diesbezüglich noch etwas gedulden, da unsere Fracht immer noch irgendwo zwischen Frankfurt und Toronto steckt.

Die Kollegen des Max-Planck-Instituts für Chemie (MPIC) hatten da etwas mehr Glück! Die letzten Kisten wurden heute morgen geliefert und so können die Vorbereitungen am Aerosolmassenspektrometer (C-ToF-AMS) beginnen...ob es die lange Reise gut überstanden hat...

Text: Franziska Köllner, Heiko Bozem, Marcus Klingebiel, Oliver Schlenczek

Bilder: Franziska Köllner, Heiko Bozem, Marcus Klingebiel, Johannes Schneider, Oliver Schlenczek