Der asiatische Sommermonsun ist charakterisiert durch hohe Konvektion über Südasien, die mit der asiatischen Monsun-Antizyklone (AMA) zusammenhängt, der sich von der oberen Troposphäre bis in die untere Stratosphäre (UTLS) erstreckt. Diese Antizyclone ist das ausgeprägteste Zirkulationsmuster in diesen Höhen während des borealen Sommer. Es ist bekannt, dass der Export von Monsunluft quasi-isentropisch aus der AMA sowohl im Osten als auch im Westen, einen großen Einfluss auf die Zusammensetzung der außertropischen unteren Stratosphäre hat. Jedoch sind die relative Stärken der beiden Wege bisher unbekannt. Der Transport von Luftmassen aus der AMA in die nördliche außertropische UTLS wirkt sich entscheidend auf die Chemie der Stratosphäre und ihrenStrahlungshaushalt (z.B. durch Transport von H2O, Aerosol oder ozonschädigende Stoffe) aus. Im Rahmen dieses Projekts AirExam wird der quasi-isentropischer Luftmassenexport aus der AMA durch verschiedene Wegen und seine Auswirkungen auf Chemie und Strahlung der außertropische UTLS quantifiziert durch u.a. HALO-Flugzeugmessungen (insbesondere aus die für Sommer 2023 geplanten PHILEAS-Kampagne), Simulationen mit dem Chemischen Transportmodell CLaMS und Strahlungsberechnungen. Unser Projekt AirExam wird sich mit den folgenden offenen Schlüsselfragen befassen:1) Welchen relativen Beitrag leisten die beiden quasi-horizontalen Transportwege (nach Westen und Osten) aus dem asiatischen Monsun-Antizyklon zur Zusammensetzung der außertropischen unteren Stratosphäre?2) Wie groß ist die jährliche Variabilität des Transports aus der asiatischen Monsun-Antizyklone in die außertropische untere Stratosphäre und was sind die Hauptquellenregionen auf der Erde Oberfläche?3) Was ist die Auswirkung des Wasserdampftransports aus der asiatischen Monsun-Antizyklone zum H2O-Budget der außertropischen UTLS und seine Strahlungswirkung?In unserem Projekt werden wir HALO-Messungen (insbesondere H2O) mit globalen 3-dimensionalen CLaMS-Simulationen kombinieren, die von neuen hochaufgelösten ERA-5-Reanalyse des ECMWF angetrieben werden. CLaMS-Simulationen auf der Grundlage von ERA-5 sind ein neues Instrument zur zuverlässigen Beschreibung von Transportprozessen in der Region des asiatischen Monsuns und seiner globalen Auswirkungen. Die Strahlungswirkung des durch den asiatischen Monsun verursachten H2O-Anstiegs im Sommer und Herbst wird mit Hilfe des Strahlungs-Transfercodes Edwards und Slingo berechnet. H2O ist das wichtigste Treibhausgas, und die Befeuchtung der Stratosphäre ist eine wichtige Triebkraft des Klimawandels. Unser Projekt AirExam wird die Auswirkungen des verstärkten H2O-Transports in die untere Stratosphäre quantifizieren und kann daher dazu beitragen, die potenziellen Risiken des Luftmassentransports aus der asiatischen Monsunregion auf die globale Stratosphäre zu bewerten.
Die Messstelle uh Oberschleißheim (Messstellen-Nr: 105630) befindet sich im Gewässer Schleißheimer Kanal in Bayern. Die Messstelle dient der Überwachung des biologischen Zustands, des chemischen Zustands.
Im Rahmen dieses Projekts wird vorgeschlagen i) in situ Messungen einer Vielzahl von Tracersubstanzen mit dem neuartigen Messgerät HAGAR-V während der HALO PHILEAS-Mission im Sommer 2023 durchzuführen sowie ii) die während dieser Mission erlangten Messdaten im Hinblick auf die wissenschaftlichen Missionsziele zu analysieren. HAGAR-V kombiniert schnelle CO2-Messungen per NDIR-Analysator mit einem 2-Kanal-GC/ECD-System für langlebige Tracer (SF6 and F12 alle 45 s; Halon-1211, F11 und F113 alle 90 s) und einem 2-Kanal-GC/MS-System zur Messung einer Reihe weiterer Tracer-Spezies alle 90 s, darunter NMHC (C2H2, iso-&n-C5H12), kurzlebige Chlorkohlenwassertoffe (CH2Cl2, CHCl3, C2Cl4), und weitere langlebige Halogenkohlenwasserstoffe (CCl4, CHCl3, HFC-125, HFC-134a, HFC-32). HAGAR-V schließt damit die wichtigsten Chlorquellengase sowie die wichtigsten sehr kurzlebigen chlorierten Spezies ein. Lokale Lebenszeiten dieser Spezies an der Tropopause in mittleren Breiten bewegen sich zwischen einigen Tagen und vielen Jahren, was zusammen mit der saisonalen Variation von CO2 in Kombination mit meteorologischen Daten und CLaMS-Simulationen verwendet wird, um Transportzeitskalen und vorwiegende Transportwege aus der asiatischen Monsun-Antizyklone (AMA) in die UTLS zu bestimmen. Die Spezies CH2Cl2 und CHCl3 sind in der AMA stark angereichert und werden zusammen mit langlebigen Tracern verwendet, um die Struktur und Vermischung der von der AMA abgestreiften Wirbeln zu untersuchen, Anteile des Luftursprungs aus der AMA und anderen Regionen abzuleiten, sowie die Auswirkungen von Luftexport aus der AMA auf die Zusammensetzung der nördlichen untersten Stratosphäre zu evaluieren. Darüber hinaus werden die Messungen von NMHC den Nachweis von frisch eingetragener Luftverschmutzung und Biomassenverbrennung ermöglichen und somit zur Untersuchung von Aerosolvorläufersubstanzen beitragen.