WISE 2017

WISE (Wave-driven ISentropic Exchange)

Martin Riese (1), Martin Kaufmann (1), Peter Hoor (2) and Daniel Kunkel (2) logo_v9
(Forschungszentrum Jülich (1)  and Johannes Gutenberg University Mainz (2))

External homepage:

http://www.wise2017.de

English version (currently without blog):

https://www.blogs.uni-mainz.de/fb08-ipa/wise/

Hintergrund

Änderungen in den Verteilungen von Spurengasen wie Wasserdampf und Ozon sowie dünnen Zirren in der oberen Troposphäre und unteren Stratsophäre (UTLS, engl. für upper troposphere and lower stratosphere) beeinflussen den Strahlungsantrieb des Erdklimas (z.B. Riese et al., 2012) sowie Oberflächentemperaturen (z.B. Solomon et al., 2010). Mischungsprozeße an der Tropopause treten auf verschiedenen Skalen auf, angefangen bei der Mikroskale bis hin zur planetaren Skala, und müssen dadurch in Globalodellen parametrisiert werden. Die dabei auftretenden Ungenauigkeiten führen oftmals jedoch zu großen Fehlern  bei der Berechnung des Strahlungsantriebs und sind daher ein Schlüsselparameter um Änderungen im Klima richtig nachvollziehen zu können (Riese et al., 2012). Es ist daher von großer Bedeutung die physikalischen und chemischen Prozeße (wie z.B. Stratosphären-Troposphären Austausch und Zirrenbildung) zu quantifizieren, die die Zusammensetzung der Luft in der UTLS mitbestimmen. Die sogenannte overworld bei potentiellen Temperaturen θ ≥ 380 K beeinflusst direkt die Zusammensetzung der extratropischen Stratosphäre mit bedeutenden Beiträgen von Luft aus der Region des Asiatischen Monsuns (Vogel et al., 2014; Ploeger et al., 2013). Darunter befindet sich die extratropische Mischungsschicht (ExTL, engl. für the extra-tropical transition layer), die stark von quasi-horizontalem, bidirektionalem Austausch über die Tropopause hinweg beeinflusst wird (Hoor et al., 2010). Das obere Ende dieser Mischungsschicht liegt dabei in der Region der Tropopauseninversionsschicht (TIL, engl. für tropopause inversion layer), die eine Region erhöhter statischer Stabilität darstellt. Der Einfluss von strahlungsaktiven Spurenstoffen macht die TIL dabei zu einem guten Indikator für Änderungen in der ablaufenden Ozonchemie oder für Änderungen in den Tropopausentemperaturen, die wiederum direkten Einfluss auf den Wasserdampfgehalt haben, der die statische Stabilität stark beeinflusst.

In WISE werden die folgenden Themen bezüglich der Interaktion zwischen Zusammensetzung und Dynamik in der UTLS untersucht:

ST1) Zusammenhang zwischen der Tropopauseninversionsschicht und der Spurenstoffverteilung in der UTLS

ST2) Rolle des planetaren Wellenbrechens auf den Wasserdampfgehalt in der und -transport in die extratropische untere Stratosphäre

ST3) Rolle von Halogenverbindungen bei der Ozoneverteilung undfür den Strahlungsantrieb in der UTLS

ST4) Auftreten und Effekte von dünnen Zirruswolken in der untersten Stratosphäre

21.08.2017 Die dritte Woche in Oberpfaffenhofen hat begonnen ...

... mit angenehmen, sonnigen Wetter, nachdem die zweite Woche mich (Daniel) mit einem lauten Knall verabschiedet hat (siehe Radarbild vom Freitag Abend).

Parallel zum Anbau von GLORIA am Montag und Dienstag werden die letzten Instrumente geprüft, bevor dann die Vorbereitungen für den EMV Bodentest starten. Dafür erwarten wir am Mittwoch erstmals von allen teilnehmenden Gruppen Vertreter hier in Oberpfaffenhofen. Am Donnerstag soll dann planmäßig der EMV Test. Falls dieser erfolgreich ist, können die Gruppen weiter ihre Instrumente in HALO testen.

 

18.08.2017 Ein kurze Woche in Oberpfaffenhofen

Die zweite Woche in Oberpfaffenhofen ist dank eines Feiertages am Dienstag und eines  Brückentags am Montag ein kurzes Vergnügen und neigt sich auch langsam dem Ende zu. Diese Woche sind Björn und Daniel im Einsatz. Gute Nachrichten gab es dann gleich am Mittwoch Morgen als das letzte Instrument über pünktlich aus Nepal von der STRATOCLIM Kampagne (https://www.blogs.uni-mainz.de/fb08-ipa/stratoclim-2017/) nach Oberpfaffenhofen geliefert wurde. GLORIA ist da und die Vorbereitungen zur Integration laufen schon. Alle anderen Geräte sind schon in HALO eingebaut und die entsprechenden Einbauprüfungen sind im vollen Gange. Das Wetter lässt uns dabei auch diese Woche nicht im Stich und man kann nach Feierabend die Fünfseenlandschaft genießen.

08.08.2017 Einbau in Oberpfaffenhofen hat begonnen

Seit Montag läuft die Einbauphase für die WISE Kampagne. Beteiligt sind neben Mainz die Universitäten aus Frankfurt/Main, Wuppertal, Heidelberg, die PTB Braunschweig sowie die Forschungszentren Jülich, Karlsruhe und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen.

Aus Mainz ist die AG Hoor mit Peter Hoor, Daniel Kunkel, Björn Kluschat und Thorsten Kaluza maßgeblich involviert. Darüber hinaus stehen mit Heiko Bozem und Jens Krause zwei erfahrene Kampagnenfüchse mit Rat und Tat zur Seite.

Bei Kaiserwetter in Oberpfaffenhofen wurden heute die ersten Messgeräte angeliefert. HALO ist komplett leer wird in den kommenden 10 Tagen mit Messgeräten zur Spurengasmessung neu bestückt.