Deutscher Beitrag zu „Chequamegon Heterogeneous Ecosystem Energy-balance Study Enabled by a High-density Extensive Array of Detectors (CHEESEHEAD)“

Description: Ziel des beantragten Projektes ist die Untersuchung des Einflusses von Oberflächenheterogenität auf die räumliche und zeitliche Variabilität und Dynamik der atmosphärischen Grenzschicht. Dieses Vorhaben ist als Kooperation mit US-amerkanischen Partnern geplant, die parallel einen NSF-Antrag einreichen. Der deutsche Beitrag besteht in der Durchführung von numerischen Simulationen (Large-Eddy Simulation) der turbulenten Transportprozesse, um die Ursache der scheinbaren Nichtschließung der Energiebilanz zu untersuchen. Dadurch soll analysiert werden, wie sich das Energiebilanz-Residuum zwischen fühlbarem und latenten Wärmestrom aufteilt, und es soll eine Parametrisierung zur Bestimmung der meso-skaligen Flussbeiträge in der Größenordnung vom 1 km entwickelt werden. Für den Erfolg dieses Vorhabens ist es von entscheidender Bedeutung, eine Vielzahl von Messdaten mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung im Untersuchungsgebiet zur Verfügung zu haben. Im Zentrum der Messung steht ein 420 m hoher meteorologischer Turm, um den herum 20 Eddy-Kovarianz Stationen betrieben werden, ergänzt um Flugzeugmessungen und passive und aktive Fernerkundungssysteme. Der hier beantragte deutsche Beitrag zu den Messungen besteht in dem Einsatz von zwei scannenden Wind-LiDAR-Systemen und einem neuentwickelten scannenden LiDAR-System zur Messung der Temperatur- und Feuchteverteilung. Letzteres besteht aus einer Kombination von Rotations-Raman-LiDAR (Temperatur) und differenziellem Absorptions LiDAR (DIAL, absolute Luftfeuchte). Nur ein kontinuierlicher Betrieb dieses Gerätes liefert die für das Gesamtprojekt geforderte zeitliche und räumliche Auflösung. Insbesondere die Messung von Wasserdampf mit der DIAL-Technik auf einer mobilen Plattform ist hoch-innovativ. Ziel ist daher auch die Etablierung dieser Technologie im Bereich der Grenzschichtmeteorologie.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Gemeinsame Agrarpolitik ? Brüden ? Fischer-Tropsch-Verfahren ? Latentwärme ? Lidar ? Meteorologie ? Sensor ? Temperaturverteilung ? Wasserdampf ? Wind ? USA ? Temperaturmessung ? Bahnhof ? Daten ? Energiebilanz ? Messdaten ? Studie ? Luftfeuchtigkeit ? Toteisloch ? Planetarische Grenzschicht ? Fernerkundung ? Ökosystem ? Anlagenbetrieb ? Bram-Verfahren ? Haltestelle ? Wärmeausbreitung ?

Region: Sachsen

Bounding boxes: 10.40664° .. 10.40664° x 49.29433° .. 49.29433°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Geldgeber*in)
• Technische Universität Dresden, Fachrichtung Hydrowissenschaften, Institut für Hydrologie und Meteorologie, Professur für Hydrologie (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2018-01-01 - 2023-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Chequamegon Heterogeneous Ecosystem Energy-balance Study Enabled by a High-density Extensive Array of Detectors (CHEESEHEAD) – The German Contribution
  Description: The overall goal of the submitted proposal is the investigation of the impact of surface heterogeneity on the spatio-temporal variability and dynamics of the atmospheric boundary layer. This activity is planned as a cooperation with American (USA) partners, who concurrently submit a corresponding proposal to NSF. The German contribution will be large eddy simulations (LES) of turbulent transport processes in order to investigate the causes of the apparent closure gap in the surface energy balance. This will allow for examining the partitioning between sensible and latent heat flux and developing a parametrisation determining the meso-scale flux contribution of the order of 1 km. a high-density extensive detector array recording data with a high spatio-temporal resolution in the area under investigation is required for a successful accomplishment of this aim. A central 420 m tall meteorological tower will be surrounded by 20 eddy covariance stations, supplemented by airborne measurements, passive and active remote sensing devices. The proposed German contribution to this field campaign is the deployment of two scanning wind LiDAR systems and a newly developed scanning LiDAR system for the measurement of temperature and water-vapor distributions. The latter is a combination of a rotational Raman-LiDAR (Temperature) and a differential absorption LiDAR (DIAL, absolute humidity). Only a continuous operation of this system yields the spatio-temporal resolution required for the overall project. Particularly, water vapor profiling with the DIAL technique on a mobile platform in the field is highly innovative. Thus, establishing this technology in the field of boundary-layer meteorology is one goal of this proposal. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1117954

Status

Aktiv

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