Podcasts about troposph

(00:00:38) Les rapports de force autour du voyage de Donald Trump au Moyen-Orient: interview de Dorothée Schmid (00:08:55) Emmanuel Macron sur le grill, les Français restent dans le flou (00:15:54) La fuseé "Troposphère" pour faire décoller les rêves africains

Minus 45 Grad, Sturm, Schnee, Eis und sonst nichts. Das ist die Antarktis. Die Hamburgerin Lilith van Amerongen will ausgerechnet in dieser feindlichen Umgebung was für das Klima tun. Und zwar geht es für sie auf eine lebensgefährliche Tour zum Südpol. In Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Troposphärenforschung sammelt Sie Schneeproben und Daten, die wichtig sind für die Entwicklung von Klimamodellen und im Kampf gegen die Klimakrise. Was Sie dazu bewegt, so eine aufregende Tour auf sich zu nehmen und wie Sie sich auf die Expedition vorbereitet, das erzählt Sie heute Markus Steen in dieser Folge von Hamburg Aktuell

Luft aus der Sahara bringt am Wochenende Hitze und Wüstenstaub nach Deutschland. Eine Gesundheitsgefahr bestehe nicht, meint der Troposphärenforscher Dr. Albert Ansmann. Aber der Staub könne Autos beschädigen.

Jeudi 21 mars a été diffusé dans 80 pays, dont la France un spot d'une minute pour alerter sur le changement climatique. Spot dans lequel, ce sont les enfants qui nous alertent sur l'importance d'agir vite pour le climat. Ecoutez La Pluie et le beau temps du 22 mars 2024 avec Caroline Chimot.

Wie Wolken entstehen, mit welchen Methoden sie sich untersuchen lassen und welche Rolle Wolken für das Klima auf der Erde spielen, berichtet Mira Pöhlker vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung in dieser Folge.

Ein Kommentar von Volker Fuchs. (Betreiber des Portals ansage.org)Die University of Alabama in Huntsville (UAH) hat einen speziellen Satellitentemperaturdatensatz entwickelt, der die Temperatur verschiedener Atmosphärenschichten aus Satellitenmessungen der Sauerstoffstrahlung im Mikrowellenband mithilfe von Temperaturmessungen der Microwave Sounding Unit ableitet. Es handelte sich bei diesem Verfahren um das erste, das globale Temperaturdatensätze aus Satelliteninformationen mit hoher Präzision modelliert. Mittlerweile wird es standardmäßig als Tool zur Erforschung von Änderungen der Oberflächen- und Atmosphärentemperatur verwendet.Satelliten messen die Temperatur nicht direkt; sie messen nur Strahlungsdichten in verschiedenen Wellenlängenbändern, die im Wege der Verfahrensproportionalität zutreffende Rückschlüsse auf die vorherrschenden planetaren Temperaturen erlauben. Bereits seit 1979 transportieren NOAA-Satelliten Instrumente, die die natürlichen thermischen Mikrowellenemissionen von Sauerstoff in der Atmosphäre messen. Die Intensität der Signale, die diese Mikrowellenradiometer bei verschiedenen Mikrowellenfrequenzen messen, ist dabei direkt proportional zur Temperatur verschiedener tiefer Schichten der Atmosphäre.Daten konträr zu den IPCC-AngabenNach drei Jahren Arbeit liegt nunmehr die aktuelle Version 6.0 der Re-Analyse der globalen MSU/AMSU-Daten vor. Die satellitengestützten MSU- und AMSU-Instrumente messen die thermische Mikrowellenemission von atmosphärischem Sauerstoff im 50- bis 60-Gigahertz-Sauerstoffabsorptionskomplex, und die resultierenden kalibrierten Helligkeitstemperaturen (Tb) entsprechen nahezu der thermometrischen Temperatur – insbesondere einem vertikal gewichteten Durchschnitt der atmosphärischen Temperatur, dargestellt durch „Gewichtungsfunktionen“ (siehe den aktuelle Bericht – Stand 2023 – von Dr. Roy Spencer). Eine Diskussion des Datensatzes der Version 6.0 ist hier nachzulesen. Aktualisierungen erfolgen in der Regel innerhalb der ersten Woche eines jeden Monats. Die digitalen Daten bilden verschiedene Unterregionen der Erde und drei weitere Atmosphärenschichten ab. Diese sind die untere Troposphäre, die mittlere Troposphäre und Tropopause sowie die untere Stratosphäre......weiterlesen hier: https://apolut.net/erdtemperatur-satellitendaten-von-1979-bis-2023-entlarven-den-klimaschwindel-von-volker-fuchs+++Bildquelle: tsuneomp / shutterstock+++Apolut ist auch als kostenlose App für Android- und iOS-Geräte verfügbar! Über unsere Homepage kommen Sie zu den Stores von Apple und Huawei. Hier der Link: https://apolut.net/app/Die apolut-App steht auch zum Download (als sogenannte Standalone- oder APK-App) auf unserer Homepage zur Verfügung. Mit diesem Link können Sie die App auf Ihr Smartphone herunterladen: https://apolut.net/apolut_app.apk+++Abonnieren Sie jetzt den apolut-Newsletter: https://apolut.net/newsletter/+++Ihnen gefällt unser Programm? Informationen zu Unterstützungsmöglichkeiten finden Sie hier: https://apolut.net/unterstuetzen/+++Unterstützung für apolut kann auch als Kleidung getragen werden! Hier der Link zu unserem Fan-Shop: https://harlekinshop.com/pages/apolut+++Website und Social Media:Website: https://apolut.netOdysee: https://odysee.com/@apolut:aRumble: https://rumble.com/ApolutTwitter: https://twitter.com/apolut_netInstagram: https://www.instagram.com/apolut_net/Gettr: https://gettr.com/user/apolut_netTelegram: https://t.me/s/apolutFacebook: https://www.facebook.com/apolut/ Hosted on Acast. See acast.com/privacy for more information.

#025 BAM!Bock auf Morgen Science I Dr. Heike Wex vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung

[S01E07] Extrait n°3 - Troposphère 5 https://www.youtube.com/watch?v=sscYIVx4CgY Extrait de l'épisode S01E07 : A la fin de la journée Like, commente, abonne-toi, mets 5 étoiles et partage ! Instagram : ⁠⁠⁠nfnr_podcast⁠⁠⁠ Facebook : ⁠nfnrpodcast⁠ Twitter : ⁠nifigueniraisin⁠ Une idée ? une recommandation ? une plainte ? des éloges dithyrambiques ? ⁠nfnr@nifigueniraisin.com⁠

Warum unzählige winzige Partikel durch die Luft schweben und wieso manche schädlich und andere durchaus nützlich sein können, erklärt Ina Tegen vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung in dieser Folge.

Schlechte Luft in Leipzig? Ja! Denn Feinstaubbelastung ist ein akutes Problem in der Messestadt. Wieso Feinstaub schlecht für die Gesundheit ist und was die Stadt gegen die Belastung tut, erfahrt ihr in dieser Folge Radio für Kopfhörer. Außerdem sprechen wir mit Dr. Jens Voigtländer und Dr. Roland Schrödner vom Leibniz Institut für Troposphärenforschung über ihr neues Projekt zur Messung von Feinstaubbelastung. Viel Spaß beim Hören! Das Projekt des Leibniz Instituts: https://www.tropos.de/aktuelles/pressemitteilungen/details/neues-messnetz-untersucht-feinstaub-im-leipziger-westen Alle Infos zu Feinstaub in Leipzig: https://www.leipzig.de/umwelt-und-verkehr/luft-und-laerm/luftreinhaltung/luftschadstoffe-und-grenzwerte/feinstaub Die Kritik des Ökolöwe-Umweltbundes Leipzig: https://www.oekoloewe.de/nachhaltige-mobilitaet-stadtentwicklung-detail/stellungnahme-zum-luftreinhalteplan-2018.html Website: https://radiomephisto.de Instagram: https://www.instagram.com/mephisto976/?hl=d Twitter: https://twitter.com/mephisto976

In unserer heutigen Podcastfolge geht es um das Wetter. Im ersten Teil schauen wir auf ein Projekt des Leibniz-Instituts für Troposphärenfoschung. Sie untersuchen Staubpartikel und versuchen anhand derer Aussagen über das Wetter treffen zu können. Im zweiten Teil unterhalten wir uns mit Maximilian Ueberham vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, wie sich Städte auf Extremwettereignisse wie Starkregen oder Dürre vorbereiten können.

Die Corona-Pandemie ist eine Katastrophe, deren Folgen wohl auch die nächsten Jahre noch spürbar überdauern dürften. Doch es gibt bei allem Grund zur Sorge um gesundheitliche wie wirtschaftliche Schäden auch Effekte, die nur durch diese Krise entstanden oder befördert worden sind. Oder hätte man noch vor 14 Monaten gedacht, dass sich mal jeder Dritte Deutsche inzwischen einen dauerhaft flexiblen Arbeitsort vorstellen kann? Krisen sind manchmal auch ein Katalysator für Veränderungen. Für die Forscher des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (Tropos) in Leipzig aber noch mehr. "Uns hat Corona mit dem Lockdown im Frühjahr 2020 ein Fenster geöffnet, das uns einen Blick in eine Zukunft mit geringeren Emissionen erlaubt", sagt Dominik van Pinxteren im CoronaCast, dem Podcast von Sächische.de zur Pandemie. Der 45-jährige Atmosphärenchemiker befasst sich bei Tropos in Leipzig seit fast 20 Jahren mit wissenschaftlichen Fragen zur Luftreinheit. Als Ende März vergangenen Jahres Deutschland gezwungenermaßen zur Ruhe gekommen war, beobachten er und seine Kollegen anhand von Werten von Messtationen in Leipzig, wie sich die Luft in der Großstadt veränderte. "Auf den ersten Blick gar nicht", so van Pinxteren. Der Anteil an Stickoxiden und Rußpartikeln habe sich nicht merklich verändert trotz des Umstands, dass die Straßen leer blieben. Aber das habe an zwei sich überlagernden Effekten gelegen. Denn genau in den Tagen, als der Lockdown begann, änderte sich die Großwetterlage. Statt feuchter Luftmassen und Westwind vom Atlantik drehte es auf trockenere kontinentale Luft aus Osten. "Letztere lädt sich auf ihrem Weg über belebtes Gebiet zu uns bereits mit Schadstoffen auf, anders als die Atlantikluft." Anhand eines über Jahre entwickelten Algorithmus' konnten die Forscher um van Pinxteren schließlich den Einfluss der Witterung genau herausrechnen. "Und dann sieht man eben doch, dass im Lockdown etwa 30 Prozent weniger Schadstoffe in der Luft waren", als es bei gleicher Witterung unter normalen Bedingungen ohne Corona-Beschränkungen gewesen wären, so der Forscher. Einen für die Luftreinheit derart deutlich spürbaren Lockdown wie im Frühjahr 2020 hat es nicht noch einmal gegeben. Auch mehrere Analysen von Mobilitätsdaten zeigen, dass die Deutschen in den reisebeschränkten Zeiten seit Herbst trotzdem vergleichsweise mehr unterwegs waren. Dennoch sei auch aus Messungen in dieser Zeit ein positiver Effekt erkennbar, wenngleich die Daten noch nicht in einer Studie erfasst worden seien. Und was bringt die Erkenntnis? "Bessere Luft ist natürlich ein positiver Nebeneffekt der Corona-Zeit. Allerdings ist der Preis, den wir dafür zahlen, doch sehr hoch." Auch er selbst wolle endlich wieder Normalität in seinem Privat- und Forscherleben. Van Pinxteren schätzt auch deshalb, dass nach der Pandemie noch "viele Anstrengungen" nötig seien, damit der Verkehr emissionsarm oder Angebote im ÖPNV attraktiver würden. "Aber dieser Blick darauf, wie sich die Luft verbessern kann, hat vielleicht gezeigt, dass es sich lohnt, wenn Menschen schadstoffarm unterwegs sind." Außerdem erklärt der Forscher in dem Podcastgespräch die Auswirkungen von Schadstoffemissionen auf das Klima, welche Unterschiede es bei der Luftqualität in Städten und auf dem Land auch infolge der Lockdowns gibt und wie seine Forscher-Kollegen des Tropos-Instituts mitten in der Pandemie ein halbes Jahr lang isoliert auf dem Schiff Polarstern in wissenschaftlicher Mission am Nordpol unterwegs waren. Die Podcastfolge hören Sie direkt über den hier eingebetteten Player. Das Podcast-Gespräch wurde über einen Videoanruf aufgezeichnet. Alle am Gespräch beteiligten Personen saßen ausreichend weit voneinander getrennt an verschiedenen Orten.

Am 11. April haben sich Aeorolwissenschaftler*innen in der Diskussion um die Eindämmung der Pandemie mit einem offenen Brief an Bund und Länder gewendet, um die neuesten Erkenntnisse der Aerosolforschung in Bezug auf das Coronavirus sinnvoll umzusetzen. Darüber sprechen wir mit Dr. Birgit Wehner, Generalsekretärin der Gesellschaft für Aerosolforschung (GAeF) und Aerosol-Forscherin am TROPOS Leibniz-Institut für Troposphärenforschung. Hinweis der Redaktion: Wir haben auch beim Gesundheitsministerium nachgefragt, ob und wann die Maßnahmen der Forscherinnen und Forscher denn umgesetzt werden sollen. Wir haben keine Antwort vor dem Redaktionsschluss bekommen. Außerdem hat unsere Redakteurin Annica Sonderhoff ein verborgenes Kunstwerk genauer unter die Lupe genommen.

Wir begeben uns in dieser Episode mit unserem Gast Dr. Dietrich Althausen auf eine Reise in die Arktis. Er war nämlich an der Expedition der Polarstern beteiligt. Was er dort alles gesehen und erforscht hat und wie es um die Arktis steht, besprechen wir mit ihm. Dietrich Althausen ist Senior Scientist am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V. und ehrenamtlich im VDI an der Erstellung von Richtlinien zur bodengebundenen Fernmessung beteiligt. Musik- und Audioproduktion: Marvin Müller (marvin@getmelomania.de)

Autor: Röhrlich, Dagmar Sendung: Forschung aktuell Hören bis: 19.01.2038 04:14

200 Wissenschaftler warnen vor der Verbreitung von Corona-Viren durch Aerosole. Die gemeinsame Äußerung habe die Wahrnehmung bei der WHO gestärkt, sagt Hartmut Herrmann vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung:

Die Zahl der Feinstaub-Partikel ist sogar deutlich höher als im Straßenverkehr. Das hat Alfred Wiedensohler mit seinen Kollegen vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung herausgefunden. Hier ist er im Interview.

Die Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung erforschen, wie Wolken entstehen. Viele Prozesse sind dabei noch unbekannt, aber die Forscher haben ein neues Puzzleteil entdeckt. Es hängt mit dem Duft vom Zitrusfrüchten zusammen. >> Artikel zum Nachlesen: https://detektor.fm/wissen/forschungsquartett-wolken-forschung-tropos

Tracklist: Henrik Schwarz-take Words in Return Model 500-starlight (echospace remix) Rennie Foster-Falling Skyward (kaito remix) Boris Werner-set it off (makam orchestra drama remix) Slam-1991 Laurent garnier-crispy bacon Ian O donovan-Troposphère Takashi Nakajima-Circulate

Eine wichtige Frage in der aktuellen Wetter- und Klimaforschung ist die quantitative Erfassung des Luftmassenaustauschs durch die Tropopause. Dabei hat insbesondere der Fluss an Ozon und Wasserdampf durch die Tropopause einen großen Einfluss auf die Chemie und die Strahlungsbilanz der Atmosphäre und spielt damit eine wichtige Rolle für das Verständnis und die Vorhersage des globalen Klimawandels. Mit modernen meteorologischen Messinstrumenten sind die Beobachtungsfehler allerdings teilweise noch vergleichsweise groß und manche Größen lassen sich nur indirekt bestimmen. Es besteht daher großer Bedarf an zusätzlichen und genaueren Beobachtungsmethoden, mit möglichst hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung und hoher Genauigkeit. Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Messinstrument AMALFI (Amalgamated Lidars for the Measurement of Trace Gas Fluxes in the Atmosphere), zur Tracer-basierten Vermessung von Austauschprozessen durch die Tropopause, fertiggestellt. Es wurde ein leistungsstarkes Ozonlidar entwickelt, das die Möglichkeiten des am DLR bestehenden Wasserdampflidar WALES (WAter Vapor Lidar Experiment in Space) dahingehend erweitert, dass Ozon und Wasserdampf gleichzeitig mit einem Instrument gemessen werden können. Dazu wurde ein OPO-basierter Frequenzkonverter entwickelt, welcher aus dem Licht der Wellenlänge 1064 nm die erforderlichen UV-Wellenlängen durchstimmbar im Bereich um 305 nm mit einer mittleren Ausgangsleistung von über 1 Watt erzeugt. Dabei lag aufgrund der limitierten Zerstörschwellen der Optiken die größte Herausforderung in der Steigerung der mittleren Ausgangsleistung um eine Größenordnung im Vergleich zum bereits am DLR bestehenden Ozonlidar-Transmitter. Der hier entwickelte flugzeugtaugliche Konverter ist optisch sowie mechanisch und elektrisch mit den 100-Hz Nd:YAG-Pumpmodulen von WALES kompatibel, sodass eine unkomplizierte und schnelle Modifikation von dem Vier-Wasserdampf-Wellenlängen-Lidar WALES auf das Zwei-Wasserdampf- und Zwei-Ozon-Wellenlängen-Lidar ermöglicht wird. Mit AMALFI besteht weltweit erstmals die Möglichkeit, mittels aktiver Fernerkundung gleichzeitig Ozon und Wasserdampf in der Tropopausenregion von dem Flugzeug HALO aus zu vermessen. Aufgrund der mit HALO verbundenen Terminverzögerungen konnten keine gemeinsamen Ozon- und Wasserdampf-Messungen vorgenommen werden. Alternativ wurde der entwickelte Ozon-Lidartransmitter vom Boden aus getestet und mit zwei unterschiedlichen Ozonmessverfahren des DWD-Observatoriums vom Hohenpeißenberg validiert. Im Rahmen der Messgenauigkeiten konnte eine Übereinstimmung der drei Instrumente nachgewiesen werden. Weiter kann aus der Übereinstimmung zwischen den experimentellen Messungen und den numerischen Simualtionen gefolgert werden, dass mit dem Ozonlidar im Flugzeugbetrieb die gestellten Anforderungen zur Vermessung von Ozon im Tropopausenbereich in Bezug auf Auflösung und Genauigkeit tatsächlich erfüllt werden. Damit konnte dessen Eignung im Rahmen der gegebenen Möglichkeiten bewiesen werden. Mit dem hier komplettierten System AMALFI können künftig unter der Verwendung von Wasserdampf und Ozon als sogenannte Tracer gezielt Stratosphären-Troposphären-Austauschprozesse analysiert werden. Somit steht mit AMALFI in der STE-Forschung ein neuartiges Messinstrument mit einer noch nie dagewesenen Messabdeckung von der regionalen bis zur kontinentalen Skala mit der dafür notwendigen hohen räumlichen Auflösung und Genauigkeit zur Verfügung.

Mon, 25 Jun 2012 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/14545/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/14545/1/Runde_Theresa.pdf Runde, Theresa ddc:530, ddc:500, Fakultät f

Diese Arbeit untersucht mithilfe eines axisymmetrischen numerischen Modells die Prozesse, die zur Intensivierung tropischer Zyklone führen. Das Modell ist hydrostatisch, die Mo-dellgleichungen sind in Sigmakoordinaten auf einer f-Ebene formuliert. Es besteht aus drei Schichten: einer für die Grenzschicht und zwei für die freie Troposphäre. Insbesondere wird der Einfluss des Coriolisparameters f auf die Intensität und Größe von tropischen Zyklonen untersucht. In der ersten von zwei Experimentreihen zeigt sich, dass sich die stärksten Stürme bei mittleren Werten von f entwickeln. Ebenso gibt es einen optimalen Wert von f im mittleren Bereich, bei dem die größten Stürme entstehen. Diese Ergebnisse scheinen zunächst mit klassischen Laborexperimenten von Turner und Lilly übereinzustimmen. Eine mögliche Analogie dieser Laborexperimente zu tropischen Zyklonen wird eingehend untersucht. Dabei zeigt sich, dass diese Analogie unter anderem aufgrund des in der Grenzschicht stattfindenden Intensivierungsprozesses begrenzt ist. Zum weiteren Verständnis wird eine zweite Experimentreihe durchgeführt. Die modellierten Stürme werden hierbei durch ein vorgeschriebenes Profil der diabatischen Erwärmungsrate angetrieben. Andere Feuchtprozesse werden ausgeschlossen. Es ergibt sich nun kein optimaler Wert von f für die Intensität der Stürme. Die Beziehung zwischen der Stärke des Antriebs und der Stärke der Rotation ist somit ein wichtiger zusätzlicher limitierender Faktor bei tropischen Zyklonen. Dennoch gibt es einen optimalen Breitengrad für die Größe der Zyklone, vergleichbar mit dem in der ersten Experimentreihe. Außerdem wird die Sensitivität des Modells bezüglich der horizontalen Auflösung, des Eddy-Diffusions- und Reibungskoeffizienten und der Windgeschwindigkeitsabhängigkeit des Bodenflusses von Enthalpie untersucht. Die Intensität nimmt geringfügig mit größerer horizontaler Auflösung zu, die Größe des Sturms bleibt nahezu unverändert. In Übereinstimmung mit anderen Ergebnissen in der Literatur ist die Intensität stark abhängig vom horizontalen Eddy-Diffusionskoeffizienten. Erhöht man den Reibungskoeffizienten und lässt den Wärmeaustauschkoeffizienten konstant, bewirkt dies eine erhöhte Feuchtekonvergenz und damit einen früheren Beginn der schnellen Intensivierung. Die Intensität am Ende der Simulation nimmt, im Unterschied zu neuesten Ergebnissen von Montgomery et al., jedoch ab. Kappt man die Windgeschwindigkeitsabhängigkeit des Bodenflusses von Enthalpie bei kleinen Werten von 10 m/s, so simuliert das Modell dennoch Stürme mit Intensitäten, die Hurrikanstärke übersteigen. Dies zeigt, dass der in weiten Kreisen akzeptierte 'Verdunstungs-Wind-Rückkopplungsmechanismus' nicht wesentlich für die Intensivierung tropischer Zyklone ist.

Die Chemie der Stratosphäre ist bedeutend für das Leben auf unserer Erde. Die Ozonschicht schützt uns vor schädlicher UV-Strahlung und Treibhausgase entwickeln in der Stratosphäre ihr größtes erwärmendes Potential. Der größte Teil des Luftmasseneintrags von der Troposphäre in die Stratosphäre findet in den Tropen statt. Von dort aus werden die eingetragenen Partikel und Gase mit der Brewer-Dobson-Zirkulation in die gesamte Stratosphäre transportiert. Die Transportprozesse in der TTL haben daher Auswirkungen auf die globale stratosphärische Chemie. Der tropische Tropopausenbereich (TTL) ist sozusagen das Tor zur Stratosphäre. Die sich dort befindende Luftmasse wird durch die solare und thermische Strahlung erwärmt und steigt durch die stabil geschichtete TTL in die Stratosphäre auf. Daher rückte in den letzten fünf bis zehn Jahren die Erforschung der Erwärmungsrate in der TTL zunehmend in das wissenschaftliche Interesse. Insbesondere der Ein fuss der Bewölkung auf die Erwärmungsrate ist noch nicht zufriedenstellend erfasst. In dieser Arbeit werden die Ein flüsse der Spurengase und der Bewölkung auf die Erwärmungsrate untersucht. Vor allem Wasserdampf, Ozon und Kohlendioxid sowie die Temperatur bestimmen die Erwärmungsrate bei wolkenlosem Himmel. Die Bewölkung vergrößert die solare Erwärmungsrate dadurch, dass die Wassertröpfchen bzw. Eispartikel einen Teil der solaren Strahlung absorbieren. Außerdem wird durch die Streuung der optische Weg innerhalb des Wolkenvolumens erhöht, wodurch die Absorption durch die Wolkenpartikel als auch durch Spurengase vergrößert wird. Die thermische Erwärmungsrate im unteren Teil der Wolkenschicht ist i. A. positiv und im oberen negativ. Der Einfl uss der drei-dimensionalen Struktur der Bewölkung auf die Erwärmungsrate wird anhand einer Fallstudie untersucht. Die Genauigkeit der Erwärmungsratensimulation kann mithilfe des maximal-zufälligen Überlappschemas um ca. 60% gegenüber der Annahme horizontaler Homogenität verbessert werden. Weiterhin wird die Erwärmungsrate in den Tropen für ein Jahr simuliert. Die Netto-Erwärmungsrate ist in der Troposphäre negativ und wird in einer Höhe von 15.66km positiv. Wenn keine Bewölkung bei der Simulation berücksichtigt wird, liegt dieses Level ca. 220m tiefer. Auch die regionale Struktur der Netto-Erwärmungsrate wird untersucht. Oberhalb der innertropischen Konvergenzzone ist die Netto-Erwärmungsrate in der TTL durch den Effekt der Bewölkung kleiner als in den äußeren Tropen. Weiterhin wird die zeitliche Entwicklung während eines Jahres untersucht. Die Erwärmungsrate in der TTL ist in der Winterhemisphäre höher als in der Sommerhemisphäre. Von Januar bis April, in den Monaten, in denen der größte Transport durch die TTL stattfindet, ist die Netto-Erwärmungsrate in der TTL 0.1K/d größer als im Jahresdurchschnitt. Die Ergebnisse dieser Arbeit werden mit den bisherigen in diesem Bereich erschienenen Publikationen verglichen. Die Erwärmungsraten unterscheiden sich in der TTL um 0.1 K/d bis 0.4 K/d. Obwohl dieser Zahlenwert klein erscheint, verursacht dies eine große relative Änderung der Netto-Erwärmungsrate, die den Vertikaltransport stark beein usst. Diese Unterschiede können auf die Verwendung unterschiedlicher Ozon- und Wolkendatensätze zurückgeführt werden.

Der Einfluss von Trögen der oberen Troposphäre auf konvektive Instabilität wurde mit Hilfe von Analysen, die auf Gitterdaten des Datenarchivs des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage (EZMW) basieren, untersucht. Als Maß der Instabilität wurde die sogenante "Convective Available Potential Energy" (CAPE) verwendet. Eine Fallstudie des Burdekin Thunderstorm in Australien (Janur 2001) zeigte, dass die hohe CAPE vor der Entwicklung des Gewitters von kalter Luft, die mit Trögen in Zusammenhang steht, beeinflusst wurde. Im Gegensatz dazu war in den Fällen der Australischen Tropischen Zyklone Theodore (Februar 1994) und Rewa (Janur 1994) der Einfluss der Tröge auf die CAPE minimal, wobei die Abkühlung schwächer als in dem Fall des Gewitters war. Die Intensivierung tropischer Wirbelstürme wurde mit Hilfe von numerischen Modellrechnungen, die von der Fallstudie motiviert wurden, weiter erforscht. Ergebnisse aus einer Kontroll-Modellrechnung zeigen, dass die Intensivierung ein eigentlich nicht axialsymmetrischer Prozess ist. Kumuluskonvektion bildet sich vornehmlich in der Nähe des Radius der maximalen Windgeschwindigkeit des initialen Wirbels. Diese konvektive Zellen weisen erhöhte Rotation auf und werden daher Meso-Wirbel genannt. Die Entstehung der Meso-Wirbel ist abhängig von der CAPE, die mit Grenzschichtfeuchte verbunden ist, die wegen des Feuchteaustausches zwischen Luft und Meer bei hoher Windgeschwindigkeit zunimmt. Dennoch ist die weitere Intensivierung des Wirbelsturms als Ganzes unabhängig von der CAPE. Der wichtigste Prozess hierbei ist die Verschmelzung der Wirbel, wodurch sich der Wirbelsturm rasch verstärkt. In der Folge wurden Ensembleberechnungen mit zufälligen Störungen der Anfangsfeuchte in der unteren Troposphäre durchgeführt, um die Sensitivität der asymmetrischen Intensivierung bezüglich der Feuchte zu erforschen. Es war zu beobachten, dass die Entstehung und Verschmelzung der Meso-Wirbel von zufälligen Störungen beeinflusst wurde, wogegen sich die Intensität des vollentwickelten Wirbelsturms im Bereich der Schwankungsbreite der Kontroll-Modellrechnung bewegte. Die Effekte einer Reduzierung der Feuchte in der mittleren Troposphäre, einer verstärkten Strahlungsabkühlung und einer oberen antizyklonalen Scherströmung, wurden ebenfalls untersucht. Es wurde belegt, dass die Entwicklung von Wirbelstörmen empfindlich von diesen drei Faktoren abhängt. Die Verschmelzung der Meso-Wirbel ist wegen der Reduzierung des Auftriebs in der Kumuluskonvektion verzögert. Ensembleberechnungen zeigen auch, dass die Vorhersagbarkeit während der Periode der Intensivierung von Wirbelstürmen gering ist. Erhebliche Schwankungen der Intensität des Wirbelsturms in den Rechnungen der einzelnen Mitglieder des Ensembles zu einem festgelegten Zeitpunkt deuten auf die Grenzen der Vorhersagbarkeit einzelner Modellrechnungen hin.

Im Gebiet des Carpentaria Golfes im Norden Australiens entstehen regelmäßig mesoskalige Konvergenzlinien in der unteren Troposphäre. Diese produzieren gegen Ende der Trockenzeit oft spektakulären Wolkenlinien, die auf Satellitenbildern zu sehen sind und je nach ihren Eigenschaften ''Morning Glory'' oder ''North Australian Cloud Line'' (NACL) genannt werden. Morning Glories sind glatte Wellenwolken während NACLs konvektive Wolkenlinien sind. Sie stehen unter dem Verdacht, später im Jahr, während der Australische Sommermonsun ruht, eine Reihe von Unwettern auszulösen, die ein bedeutendes Vorhersageproblem für diese Region darstellen. Des Weiteren stellt die einhergehende bodennahe Windscherung eine große Gefahr für tieffliegende Flugzeuge dar. Um die Entstehung dieser Konvergenzlinien mit bis dahin einmaliger Genauigkeit zu dokumentieren, wurde im Herbst 2002 die internationale Meßkampagne GLEX (Gulf Lines Experiment) durchgeführt. Das mesoskalige Modell der Pennsylvania State University und des National Center for Atmospheric Research, MM5, wird in dieser Arbeit für eine Untersuchung dieser Linien benutzt. Da die Linien intrinsisch nicht hydrostatisch sind, sollte das MM5 bei der geforderten hohen horizontalen Auflösung als nichthydrostisches Modell in Vorhersage und Modellierung den für frühere Studien verwendeten hydrostatisch balancierten Modellen überlegen sein. Den zunächst vorgestellten Fallstudien gingen Sensitivitätsstudien bezüglich der Grenzschichtparameterisierung und der Bodenfeuchte voraus, die aber aus Gründen der Lesbarkeit erst später beschrieben werden. Im Rahmen der Fallstudien werden Modellergebnisse mit Ergebnissen aus der Meßkampagne und verfügbaren Satellitenbildern verglichen, sowie weitere Charakteristika der sich bildenden Linien untersucht. Das Modell kann in der gewählten Konfiguration die Konvergenzlinien in noch nie da gewesener Detailliertheit reproduzieren und die Ergebnisse stimmen gut mit den Beobachtungen überein. Weitere Ergebnisse dieser Studie bestätigen früher aufgestellte Theorien, nach denen das nordöstliche Morning Glory und die NACL in Folge eines Zusammenstoßes zweier Seebriesen über der Kap York Halbinsel entstehen. Zum ersten Mal hat ein Modell zwei getrennte Konvergenzlinien produziert, die dem nordöstlichen Morning Glory und der NACL entsprechen. Als Trennungsmechanismus beider sich aus der Ostküstenseebriese entwickelnden Konvergenzlinien wird hier zunächst die Geometrie der Ostküste vorgeschlagen, die auf dem Breitengrad, auf dem die Trennung im allgemeinen erfolgt, einen ausgeprägten Knick aufweist. Für die Entstehung des südlichen Morning Glorys wird eine erst kürzlich aufgestellte Theorie bestätigt, in der die Kollision der südlichen Seebriese mit einer sich von Süden her nähernden Front als Mechanismus angenommen wird. Diese Front formiert sich am Abend entlang einer Troglinie, die ein klimatisches Merkmal Queenslands ist. In einigen der Fälle wurden Trockenlinien beobachtet, die auf das südliche Morning Glory folgten. Auch diese stimmen im Modell gut mit den Beobachtungen überein. Eines der seltener beobachteten südöstlichen Morning Glories kann leider nicht vom Modell reproduziert werden. Als Ursache wird vermutet, daß eine Troglinie im datenarmen Gebiet südlich des Golfs von Carpentaria nicht korrekt in den Anfangsbedingungen positioniert ist. Eine Untersuchung der Strömung hinter den Konvergenzlinien zeigt, daß Morning Glories Wellenphänomene sind. NACLs hingegen behalten den Dichteströmungscharakter der Seebriese bei. Eine Sensitivitätstudie bezüglich der Grenzschichtparameterisierung wird durchgeführt, weil sich die hier untersuchten Phänomene in der planetaren Grenzschicht abspielen. Eine Gruppe von Parametrisierungen stellt sich anderen als überlegen heraus und als Grund für diese guten Ergebnisse wird die Berücksichtigung der großräumigen Gradienten identifiziert, die in den schlechter abschneidenden Parametrisierungen fehlt. Als beste Parametrisierung wird das MRF Schema für alle weiteren Simulationen ausgewählt. Eine Untersuchung der Sensitivität der Ergebnisse bezüglich der Bodenfeuchte zeigt, daß die Seebriesen um so schneller landeinwärts strömen, je trockener die Bodenverhältnisse sind. Die Erklärung hierfür ist, daß ein größerer Teil der eingehenden solaren Strahlung als fühlbare Wärme an die Atmosphäre abgegeben wird und so die Seebriesenzirkulation antreibt. Daraus resultiert, daß Morning-Glory Konvergenzlinien sowohl intensiver sind, als auch die Fortpflanzungsgeschwindigkeit größer ist wenn die Bodenfeuchte abnimmt. Ein solcher Zusammenhang konnte für die NACLs nicht bestimmt werden. Eine optimale Bodenfeuchte, mit der die Modellergebnisse am besten mit den Beobachtungen übereinstimmen, kann leider nicht ermittelt werden, da geeignete Methoden hierfür nicht zur Verfügung stehen. Die Güte der Ergebnisse bezogen auf die Bodendruck an den einzelnen Stationen des Experiments nimmt jedoch mit abnehmender Bodenfeuchte zu. Da aber die geringst möglichen Werte unrealistisch sind beziehungsweise keinen physikalischen Sinn haben und keine Meßdaten vorhanden sind, wird für alle weiteren Simulationen ein Wert für die Bodenfeuchte gewählt, wie er vom Australischen Wetterdienst benutzt wird. Um einige der aufgezeigten Zusammenhänge noch gründlicher zu untersuchen, wurden noch einige Modellexperimente mit modifizierter Orographie durchgeführt. Diese zeigen, daß weder Morning Glories noch NACLs entstehen, wenn keine Seebriese vom Golf von Carpentaria landeinwärts strömt und mit der Ostküstenseebriese beziehungsweise der sich von Süden her nähernden Kaltfront kollidiert. Ein systematischer Zusammenhang zwischen Höhe der Orographie und der Intensität oder der Geschwindigkeit der sich bildenden Konvergenzlinien kann nicht festgestellt werden. Die im Rahmen der Fallstudie aufgestellte Hypothese für die Trennungsursache von NACL und nordöstlichem Morning Glory kann nicht bestätigt werden und die horizontale Windscherung über der Kap York Halbinsel wird stattdessen als Ursache vorgeschlagen. Diese Hypothese wird durch die Ergebnisse eines Experiments mit uniformer Strömung in westlicher Richtung bestätigt. In diesem Experiment bildet sich nur eine Konvergenzlinie, die dem nordöstlichen Morning Glory entspricht und weit in das Gebiet hineinragt, in dem sich die NACL normalerweise befindet. Am zweiten Tag dieser Simulation entwickelt sich eine horizontale Windscherung, in der sich zwei unabhängige Konvergenzlinien bilden, die dem nordöstlichen Morning Glory und der NACL entsprechen.

Die vorliegende Arbeit untersucht die mit dem gekoppelten Klima-Chemie-Modell ECHAM4.L39(DLR)/CHEM simulierte Wasserdampfverteilung in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf den verantwortlichen Steuerungsprozessen sowie auf den Auswirkungen, die Veränderungen dieser Steuerungsmechanismen auf die stratosphärische Wasserdampfverteilung und damit auch auf die Ozonschicht haben. Ein Vergleich mit Satellitenbeobachtungen zeigt, dass das Modell die wesentlichen Merkmale der Wasserdampfverteilung zufriedenstellend wiedergibt. Modelldefizite sind auf die erhebliche numerische Diffusion des semi-Lagrangeschen Transportschemas zurückzuführen und lassen sich durch den Einsatz des rein Lagrangeschen Advektionsschemas ATTILA beheben. Des Weiteren reproduziert das Modell den beobachteten Wasserdampfanstieg der 1980er und 1990er Jahre. Langfristige Veränderungen des stratosphärischen Wasserdampfgehalts werden in erster Linie über die Temperatur an der tropischen Tropopause gesteuert. So wird der modellierte Wasserdampfanstieg zu etwa 70% durch eine Erwärmung der tropischen Tropopause und zu 30% durch eine Zunahme der Methanoxidation verursacht. Sensitivitätsstudien zeigen, dass etwa 15% des globalen Ozonrückgangs in den letzten 20 Jahren auf diesen Anstieg des stratosphärischen Wasserdampfgehalts und den damit verbundenen Veränderungen der Ozonchemie zurückzuführen sind.

Im Rahmen der Arbeit wird eine neue, von Beobachtungen der Dynamik angetriebene Version des gekoppelten Klima-Chemiemodellsystems ECHAM5/MESSy vorgestellt. Ein wesentlicher Vorteil dieser Modellversion ist die Möglichkeit, die modellierten chemischen Spurengase erstmals direkt mit Einzelmessungen zu vergleichen. Es werden verschiedene Parametrisierungen für Stickoxidemissionen aus Blitzen getestet. Die modellierten Stickoxid- und Ozonmischungsverhältnisse werden anhand von Flugzeugmessungen aus der oberen tropischen Troposphäre validiert. Ein Vergleich der simulierten Spurengasverteilung in der unteren Stratosphäre mit MIPAS/ENVISAT Beobachtungen belegt, dass ein realistisches Transportverhalten, speziell in der polaren Stratosphäre, erst mit der im Rahmen dieser Arbeit entwickelten vertikal höher aufgelösten Modellversion garantiert werden kann.

In dieser Arbeit werden anhand von drei Datensätzen (MLS, MOZAIC, korrigierten Radiosonden) sogenannte eisübersättigte Regionen (Ice SuperSaturated Regions, ISSRs) beschrieben, wolkenfreie Regionen in der oberen Troposphäre bzw. unteren Stratosphäre, in denen die relative Feuchte über Eis die Sättigung überschreitet. ISSRs sind Gebiete, in denen Zirren entstehen können. Zunächst werden die Häufigkeitsverteilungen der relativen Feuchte im Tropopausenbereich untersucht. Diese folgen im Allgemeinen exponentiellen Verteilungen, mit unterschiedlichen Signaturen in Troposphäre und Stratosphäre. Durch eine Anpassung der Verteilungen mit einem exponentiellen Modell können Signaturen von Wolken in den Daten erkannt und getrennt ausgewertet werden. Anhand von MLS und MOZAIC Daten werden globale Häufigkeitsverteilungen von ISSRs aufgestellt, diese werden zusätzlich mit Verteilungen von Zirren und subvisible cirrus (SVC, aus SAGE II Daten) verglichen. Dabei wird eine qualitative Übereinstimmung der Verteilungen von ISSRs f¨ur MLS und MOZAIC Daten festgestellt. Außerdem kann eine hohe Korrelation der Verteilungen von ISSRs und SVC nachgewiesen werden. Anhand von Radiosonden können zum ersten Mal Vertikalprofile von eisübersättigten Schichten untersucht werden, dabei werden Häufigkeitsverteilungen erstellt und einige Eigenschaften wie Temperatur und vertikale Ausdehnungen bestimmt. Mit Hilfe dieser drei Datensätze werden die Eigenschaften von ISSRs im Gegensatz zu der sie umgebenden untersättigten Luft untersucht. ISSRs sind im allgemeinen kälter und/oder feuchter als untersättigte Luftmassen. Daraus kann auf mögliche Entstehungsformen der ISSRs in den verschiedenen geographischen und dynamischen Regionen geschlossen werden. Außerden werden zus¨atzlich mittlere Übersättigung und Pfadlängen der ISSRs untersucht. Anhand von zwei ausgewählten Fällen wird die sehr unterschiedliche Entstehung und Entwicklung von ISSRs mit Hilfe des Lagrange' schen Modells LAGRANTO, operationellen ECMWF Analysen und METEOSAT Bildern dargestellt.

Trace gas measurements of NO, NOy, CO and O3 performed on board the DLR aircraft Falcon are used to examine the interhemispheric differences for midlatitudes during local autumn. The measurements were part of the INCA campaign (Interhemispheric differences in cirrus properties due to anthropogenic emissions). Major deployment sites were Punta Arenas, Chile (53°S) and Prestwick, Scotland (55°N). In addition, the meridional distribution of trace gases measured during the transfer flights between Germany and Chile were analysed for latitudes between 60°N and 60°S. Median mixing ratios of NO, NOy, CO and O3 in the upper troposphere in the investigation area near Prestwick exceed the observed concentrations in Punta Arenas by factors of 4.5, 3, 1.5 and 1.2, respectively, due to the influence of convective vertical transport of polluted boundary layer air and aircraft emissions. The INCA measurements at northern midlatitudes agree well with the data of previous campaigns such as NOXAR and POLINAT 2. Based on selected case studies net ozone production was calculated from O3, NO, CO and H2O measurements. For these estimates the chemical reactions with hydrocarbons were neglected and model results were used for the ozone photolysis frequency and the OH concentrations. The results for Punta Arenas show net ozone production for the upper troposphere, but net ozone destruction for the middle troposphere due to the very low NO levels observed there. For northern midlatitudes a significant net ozone production was calculated for the middle and upper troposphere caused by the higher concentration levels of ozone precursors in the region of the North Atlantic flight corridor. The meridional trace gas distributions in the upper troposphere show strongly enhanced CO and NOy concentrations over tropical South America. These air masses encountered deep convection over the Amazon basin and are distributed over a large area due to an upper level anticyclonic flow over South America, which is typical for the wet season. Long-distance transport of CO emissions from West African biomass burning sites partly contributes to the high CO concentrations over the tropics. Comparisons of the INCA measurements for the Southern midlatitudes with the chemical transport model MOZART show that CO and NOy concentrations over Punta Arenas are overestimated by the model. Probably the assumptions for the local surface emissions and the long-distance transport of biomass burning emissions are too high. In addition the tropopause height simulated by the model is too low. Except for the tropopause region the model simulates ozone and nitrogen oxides in good agreement with the observations. The net chemical ozone production calculated by the model agrees well with the estimates based on the measurements. For comparison with the INCA data for the northern midlatitudes model simulations of MOZART and NILU were used. The measured CO profile over Prestwick was well represented by the regional NILU simulation. In contrast, the MOZART model sometimes showed more than twice the amount of CO observed. This can be caused by the rough resolution of the model and the assumption of too high surface emissions in Europe. The observed trace gas distributions of NO, NOy and O3 are well reproduced by the model. For the upper troposphere the net ozone productions calculated by the models agree well with the results of this study calculated directly from the observations. Only in the middle troposphere lower net ozone production rates than simulated by the CTM were calculated from the observations due to the neglection of the hydrocarbon chemistry.

Thu, 17 May 2001 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/425/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/425/1/Reithmeier_Christian.pdf Reithmeier, Christian Albert

Fri, 20 Oct 2000 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/300/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/300/1/Forster_Caroline.pdf Forster, Caroline ddc:530, ddc:500, Fakultät fü