Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), Untersuchung der Auswirkungen von Zirren in hohen Breiten auf die chemische Zusammensetzung der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Spurenstoffe und Fernerkundung.Die Auswirkungen von Zirrus-Wolken auf die chemische Zusammensetzung der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre sind ein nur mit großen Unsicherheiten bekannter Faktor im globalen Klimawandel. Die Nukleation und das Wachstum von Eispartikeln in Zirren können die vertikale Umverteilung des wichtigsten Treibhausgases Wasserdampf (H2O) bewirken. Weiterhin sind Eispartikel in Zirren in der Lage, Salpetersäure (HNO3) und weitere Verbindungen aufzunehmen und vertikal umzuverteilen. Genaue Simulationen von Zirren und deren Auswirkungen auf die chemische Zusammensetzung der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre stellen eine Herausforderung für numerische Wettervorhersagemodelle und Chemie-Klima-Modelle dar. In dem vorgestellten Projekt sollen mittels Messungen des GLORIA-Spektrometers während der HALO-Mission (High Altitude and LOng range research aircraft) POLSTRACC/GW-LCYCLE/SALSA und Modell-Simulationen die Auswirkungen von Zirren auf die chemische Zusammensetzung der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre in hohen Breiten untersucht werden.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), Zirrus Wolken in der extratropsichen Tropopausen- und unteren Stratosphären-Region" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), Stratosphäre (IEK-7).Große Unsicherheiten in der Klimavorhersage gehen auf den derzeitig eingeschränkten Wissensstand bezüglich Zirruswolken zurück. Dies unterstreicht die Bedeutung von mehr quantitativen Information durch Beobachtungen von Zirruswolken und gilt insbesondere für Zirren in der Tropopausen-Region, wo diese eine große Wärmewirkung im Vergleich zu darunter liegenden und optisch dickeren Zirren haben und nur sehr eingeschränkte Informationen vorliegen. Bodengestützte LIDAR-Beobachtungen und satellitengestützten IR Limb Messungen zeigen zudem eine neue Klasse von Zirruswolken in der sogenannten Lowermost Stratosphere (LMS). Dieser Wolkentyp ist bisher nicht gut durch Messungen charakterisiert und ist insbesondere in globalen Klimamodell-Studien noch nicht berücksichtigt. Die vorgeschlagenen Studie CiTroS steht für Cirrus cloud in the extratropical tropopause and LMS region und beschäftigt sich mit exakt diesen Wolken anhand von Messungen, die während der vorgeschlagenen WISE Kampagne des Forschungsflugzeugs HALO im September/Oktober 2017 stattfinden sollen. Besonderer Schwerpunkt der vorliegenden Studie soll auf der Analyse und Auswertung der Wolkenmessungen der neuartigen GLORIA Instruments liegen. Durch die Imaging Technik und der Schwenkvorrichtung von GLORIA ist es möglich tomographische Messungen von Luftvoluminna im Wellenlängenbereich 780 bis 1400 cm-1 durchzuführen, die eine dreidimensionale Rekonstruktion der beobachteten Wolkenstrukturen ermöglichen. IR Limb Sounder zeichnen sich durch eine extrem hohe Empfindlichkeit zur Messung optisch dünnen Zirruswolken aus, die in der langen optischen Pfadintegration begründet ist. Die Kombination von GLORIA mit dem LIDAR Instrument WALES erlaubt eine der empfindlichsten Fernerkundungsmessungen zur Charakterisierung von mikro- und makrophysikalischen Eigenschaften von Zirruswolken. Zusammen mit den in-situ-Messung für Wasserdampf und Eiswassergehalt eignet sich Nutzlast der HALO-WISE Kampagne hervorragend für Vermessung von Wolken in der LMS. Ein größerer Teil der Studie ist für die Entwicklung neuer Analysetechniken für die Auswertung der neuartigen IR-Imager GLORIA Messungen von Zirren vorgesehen. Die tomographischen Messungen werden es erstmalig ermöglichen mikrophysikalische Eigenschaften wie Eis Wassergehalt oder Partikelradius aus IR Limb-Messungen abzuleiten. Simulationen und Vorhersagen des Chemical Lagrangian Model for the Stratosphere (CLaMS) stehen nach der Kampagne für detaillierte Studien zur Verfügung. Diese sollen gezielt genutzt werden um die meso- und synoptisch-skaligen dynamischen Prozesse, die die Bildung von Zirren bei mittleren und hohen Breiten möglicherweise verantworten, zu untersuchen. Das neu entwickelte CLaMS-Ice-Modul mit einen mikrophysikalische zwei-Momenten-Schema mit den wichtigsten Bildungsprozessen von Zirren, wird im Anschluss für detaillierte Fallstudien zur Entstehung und Entwicklung der beobachteten Zirruswolken genutzt.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), Winkelabhängige Lichtstreuung atmosphärischer Eispartikel - Von Einzelpartikelmessungen zu einer globalen Beobachtung der Mikrophysik und Strahlungseigenschaften von Zirren" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Atmosphärische Aerosolforschung.Im Rahmen dieses Projekts soll das Wolkenpartikelinstrument PHIPS-HALO des KIT um die Messung der winkelabhängigen Polarisation von einzelnen Eispartikeln im rückwärtigen Streuwinkelbereich erweitert werden. Diese Messung ergänzt die bestehenden PHIPS-HALO-Messmethoden zur Erfassung der Partikelform sowie der winkelabhängigen Streufunktion. Die neuen Messmöglichkeiten des PHIPS-HALO/SID-3 Instrumentpakets des KIT werden in der Wolkensimulationskammer AIDA umfangreich getestet und charakterisiert, um diese am Ende der ersten Förderperiode für Messungen auf HALO zur Verfügung zu haben. Dadurch werden schon im Vorfeld der nächsten, für den Winter 2018/2019 geplanten Zirrusmission neuartige relevante Datensätze gewonnen, die von großem Nutzen für die Atmosphärenwissenschaft sein werden. Zusätzlich zu den Labormessungen, soll das verbesserte PHIPS-HALO Instrument sowie das PHIPS-HALO/SID-3 Instrumentpaket im Rahmen des Projekts auch auf anderen Messflugzeugen betrieben und getestet werden. Mit den erweiterten Messmöglichkeiten des PHIPS-HALO/SID-3 Instrumentpakets können in zukünftigen HALO-Missionen Validierungen von Satellitenbeobachtungen durchgeführt werden, die sich auf Polarisationsmessmethoden stützen. Da diese Messmethoden sehr empfindlich auf die Komplexität der Form sowie der Oberflächenrauheit der Eispartikel sind, könnte auf Basis solcher Validierungsmissionen die Frage geklärt werden, ob die Eispartikelkomplexität eine dominante mikrophysikalische Eigenschaft von Zirren ist. Sollte dies der Fall sein, würden Wolkeneispartikel einen deutlich anderen Strahlungseinfluss auf den Wärmehaushalt der Erde haben als bisher angenommen.
Das Projekt "FP5-EESD, Interhemispheric Differences in Cirrus Properties from Anthropogenic Emissions" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Physik der Atmosphäre Oberpfaffenhofen.Objective/Problems to be solved: Recent assessments on environmental impacts from changes in atmospheric composition stress the importance of natural and anthropogenic changes in aerosols, which may influence ozone depletion and climate forcing. One topic of growing concern is the expected increase in use of aviation fuel, which may have substantial effects on coverage, thickness, and frequency of occurrence of cirrus clouds. High water vapour contents in combination with low temperatures make cirrus clouds potentially very important in converting reservoir species to active chlorine in the midlatitude tropopause region. These high ice clouds also play an important role to the Earth's climate system. In fact, the IPCC-Aviation report of 1999 states that the key uncertainty, which has to be overcome in the future for better assessing the climate impact from aviation, is the knowledge of contrail and aerosol impact on cirrus cloudiness. Scientific objectives and approach: Anthropogenic emissions predominantly occur in the Northern Hemisphere, which may result in a geographical difference in the effect by aerosols. Therefore, the objectives of the INCA project are to: I) Determine the difference in cirrus properties, which are of importance for climate and ozone distribution in the upper troposphere and lower stratosphere, in air masses with low and high aerosol loading. II) Provide a first set of data of the michrophysical and morphological properties of young cirrus clouds at southern and northern mid-latitudes, in relatively clean and polluted air masses, under otherwise comparable conditions. To meet the objectives, the INCA project conducts the first measurements ever performed of cirrus and aerosol properties in the Southern Hemisphere and compares these observations with comparable measurements performed in the Northern Hemisphere. The aircraft measurements provide information about aerosol and cirrus properties in regions with high and low aerosol loading and remote from localized sources at southern and northern mid-latitudes: at equal relative latitudes, in equivalent seasons, using the same set of instrumentation, using the same observation strategy, within the same year Expected impacts: The INCA project determines the background composition of the atmosphere in one of the cleanest and in one of the most polluted tropopause regions of the world. By contrasting these results a better insight about the influence of anthropogenic emissions on the change of atmospheric composition is achieved. Exploring new airspace in the Southern Hemisphere provides the necessary data to confirm an already present modulation of cirrus properties caused by anthropogenic emissions as well as the fix-points required to asses the impact from future changes in emission patterns. Prime Contractor: Stockholms Universitet, Institut of Applied Environmental Research Air Pollution Laboratory; Stockholm/Sweden.
Das Projekt "Praezisions-Feuchte-Radiosondierungen zum Studium des Einflusses der relativen Feuchte auf die optischen und mikrophysikalischen Eigenschaften des atmosphaerischen Aerosols" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutscher Wetterdienst, Geschäftsbereich Forschung und Entwicklung, Abteilung FE 3 Meteorologisches Observatorium Lindenberg.Fuer die in Lindenberg geplanten 'Schliessungsexperimente' sind auch praezise Vertikalprofile der relativen Luftfeuchte notwendig, die in der erforderlichen Qualitaet nur mit einer neuartigen Forschungssonde im Zusammenspiel mit Fernmessungen (LIDAR) gewonnen werden koennen. Eine wissenschaftliche Bewertung der Auswirkungen der relativen Luftfeuchte auf die Partikeleigenschaften ist gemeinsam mit den beteiligten LIDAR-Gruppen und den Modellierungen geplant, deren Ziel die 'Schliessung der Strahlungstransport-Modellrechnungen' fuer den Fall CLEARCOLUMN ist. Schwerpunkte des Vorhabens: 1) Kalibrierung von Referenz- und Forschungsradiosonden nach dem neuartigen Lindenberger Verfahren der normierten Feuchtefrequenzen. 2) Durchfuehrung der Experimente fuer den Fall CLEARCOLUMN unter Einsatz von Praezisionsforschungssonden, Sonnenphotometer- und Sternphotometerkomplex, Brewer und weiterer Messsysteme. 3) Auswertung, insbesondere bzgl des Parameters relative Luftfeuchte.
Das Projekt "FP4-ENV 2C, CLOUDMAP: Cirrus and Contrail Cloud-Top-Maps from Satellites for Weather Forecasting and Climate Change Analysis" wird/wurde gefördert durch: Bundesamt für Bildung und Wissenschaft / Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH), Institut für Geodäsie und Photogrammetrie.Overall Objectives To provide cloud-top parameters (heights, amounts, types, wind-fields) to Weather Forecasters and Global Climate Modellers to improve their ability to improve forecasts and quantify the impact of natural and anthropogenic changes to the environment. A major European meteorological institute will evaluate the accuracy and utility of these products including conducting a user market survey of their potential for European meteorological research and operational use. Another major meteorological research centre will quantitatively evaluate the utility of these new cloud-top parameters to enbance our understanding of the effects of sub-sonic contrail clouds on the climate including a comparison of parameters against existing spatial frequency maps derived from manual interpretation of AVHRR data. Three different methods of measuring cloud-top parameters will be assessed: stereoscopic observations, forbidden Oxygen and lidar. Validation of these parameters will be catried out using ground-based wide-field stereo imagers as well as ground-based millimetre radar and ceilometers. Proposal Content CLOUDMAP will focus on the establishment and demonstration of new data-sets from existing and new sensors which will be of great utility for climate change analysis. In particular, it is well known that current estimates of Cirrus clouds measured using low resolution meteorological sensors do not properly take into account the fine detail and broken nature of Cirrus clouds. It is therefore a key objective of this proposal to produce cloud-top parameters to try to understand whether current estimates are erroneous and by how much. Anthropogenic changes affect the upper atmosphere principally through contrails formed from sub-sonic jet aircraft at middle to high latitudes. Prime Contractor: University College London, Department of Photogrammetry and Surveying; London/UK.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 6 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 6 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 6 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 4 |
| Englisch | 5 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 6 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 5 |
| Lebewesen & Lebensräume | 4 |
| Luft | 6 |
| Mensch & Umwelt | 6 |
| Wasser | 5 |
| Weitere | 6 |