Antragsteller:in

Dr. Sabrina Schnitt
Universität zu Köln
Department für Geowissenschaften
Institut für Geophysik und Meteorologie
Pohligstraße 3
50969 Köln

Projektbeschreibung

Das Klimasystem der Antarktis hängt stark von den Eigenschaften und Veränderungen des atmosphärischen Wasserkreislaufs und seinen Komponenten ab: Wasserdampf, Wolken und Niederschlag. Die Darstellung der Komponenten und Prozesse des Wasserkreislaufs in den aktuellen Prognosen zum zukünftigen Klima stellt jedoch eine große Unsicherheit dar. Hinzu kommt ein mangelndes Verständnis der Wechselwirkungen mit dem sich verändernden Meereis. Trotz ihrer Bedeutung beschränken sich die vorhandenen Beobachtungen von Wasserdampf, Wolken und Niederschlägen entweder auf wenige bodengestützte Stationen in komplexer orografischer Umgebung, oder auf Satellitenbeobachtungen mit grober horizontaler Auflösung und einer Blind Zone im untersten Kilometer der Troposphäre. Auf der Grundlage von Flugzeugmessungen mit Basis an der Neumayer-Station III, als zentralem Teil von Antarctica InSync, wollen wir folgende Fragen beantworten: (i) Wie variabel sind die Bedingungen auf dem Ekström-Schelfeis rund um die Neumayer-Station III und wie hängt diese Variabilität von den Oberflächen-, orografischen und synoptischen Bedingungen ab? (ii) Wie groß ist die Subskalenvariabilität von Wasserdampf, Wolken und Niederschlag in modernen Reanalysen und Satellitenprodukten? (iii) Wie unterscheiden sich Mischphasenwolken im Vergleich zu ihren arktischen Pendants in ihren Eigenschaften und Abhängigkeiten, und werden diese Unterschiede in modernen Reanalysen berücksichtigt? Um diese Fragen zu beantworten, werden wir ein Set aus State-of-the-Art Fernerkundungsinstrumenten an Bord eines der Polarflugzeuge des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) einsetzen. Unsere Instrumentenset umfasst Multifrequenz-Wolkenradare, Mikrowellenradiometer, Lidar, Spektral- und Breitbandstrahlungsmessungen sowie Dropsonden. Durch die Anwendung bestehender und neuartiger synergistischer Retrieval werden wir Referenzdatensätze für Wasserdampf, Wolken und Niederschlag erstellen. Diese Datensätze ermöglicht nicht nur die statistische Auswertung der einzelnen Bestandteile des Wasserkreislaufs mit einer quasi-Lagrangian Betrachtungsweise, sondern auch die Bewertung ihrer Abbildung in weit verbreiteten Reanalyseprodukten. VACANT wird beispiellose flugzeuggebundene Beobachtungen des atmosphärischen Wasserkreislaufs der Antarktis mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung über dem antarktischen Ozean und Kontinent liefern. Unsere Messungen und Analysen versprechen, derzeitige kritische Lücken im Verständnis der zentralen Prozesse, die den antarktischen Wasserkreislauf und seine Veränderungen antreiben, zu schließen, einschließlich der Wechselwirkung und des Einflusses der Atmosphäre auf sich verändernde Meereisbedingungen.

DFG-Verfahren Infrastruktur-Schwerpunktprogramme

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