Resource 2012 Seite 45

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4443 planetare Wellen machen sich indirekt bemerkbar berichtet Ceranna der bei der BGR für das ema Infraschall zu ständig ist Das zweite an ARISE beteiligte Netz werk NDACC Network for the De tection of Atmospheric Composition Change wurde Anfang der 1990er Jahre vor allem zur Überwachung der Ozon schicht eingerichtet misst aber auch die Konzentration anderer Spurengase die Aerosolkonzentration die Temperatur und den Wasser dampfgehalt der Stratosphäre und der Mesosphä re Für ARISE sind vor allem die 20 LIDAR Stationen des Netzwerks interessant Dort werden Laserstrahlen in die Höhe geschickt Das Licht wird an Molekülen in der hohen Atmosphäre gestreut Die Rückstreuung lässt wiederum Rück schlüsse auf die Temperatur oder den Wasserdampfgehalt und damit indirekt auch auf Schwerewellen anhand der zeit lichen Veränderung zu Die dritte Komponente von ARISE ist das Network for the Detection of Me sopause Changes NDMC das den so genannten Himmelsschein misst Dabei handelt es sich um ein Leuchten das von angeregten Molekülen darunter Sauer sto Hydroxyl OH und Natrium in 80 bis 90 Kilometern Höhe abgestrahlt wird Die Messstationen die für ARISE zur Verfügung stehen überdecken Europa und benachbarte Regionen inklusive der Pole und des Äquators Durch das Projekt ARISE sollen die verschiedenen Technologien zusam mengeschlossen werden Dabei ist ein fachübergreifender Austausch zwischen den beteiligten Forschern von großer Bedeutung deren emengebiete bis lang kaum Berührungspunkte hatten Für ARISE sollen die Messdaten der je weiligen Netze gemeinsam ausgewertet werden um ein möglichst umfassendes und aktuelles Bild der einzelnen Schich ten der Atmosphäre zu bekommen Ein wichtiges Ziel besteht darin die Schwerewellen endlich gut abzubilden Das wäre ein großer Fortschritt für Kli ma und Wettermodelle Die mittlere und obere Atmosphäre könnten in sol chen Modellen in Zukun realistischer wiedergegeben werden was die Genau igkeit und Zuverlässigkeit der Modelle verbessern würde Ein wichtiger Teil des Projektes be steht darin die Beobachtungsgrößen festzulegen die mit den jeweiligen Tech nologien erfasst werden können Zudem untersuchen die beteiligten Forscher und Forscherinnen wie die erfassten Daten für Atmosphärenmodelle sowie für Wet ter und Klimamodelle genutzt werden können Die Verbesserung der Qualität der aktuellen Wettermodelle wiederum hat einen großen Ein uss auf die Inter pretation von Infraschalldaten Damit hil sie der BGR die Genauigkeit bei der Überwachung des Kernwa enteststopp abkommens weiter zu verbessern zusammen mit elf anderen europäischen Institutionen beteiligt ist Wir wollen eine neue Infrastruktur scha en die ver schiedene Messnetze integriert berich tet Lars Ceranna Das Ziel besteht darin ein dreidimensionales hochaufgelöstes Bild der Atmosphärendynamik vom Bo den bis zur Mesosphäre bereitzustellen In einer Designstudie untersuchen die Forscher wie sich mehrere bestehen de Netzwerke mit ursprünglich anderen Zwecken für die Atmosphärenbeobach tung umfunktionie ren und zusammen schließen lassen Die BGR betreibt zum Beispiel mehrere Infraschall Stationen die für die Überwa chung des Kernwa enteststoppvertra ges CTBT eingesetzt werden Als In fraschall bezeichnet man Schallwellen mit extrem niedrigen Frequenzen die für das menschliche Ohr nicht mehr wahrnehmbar sind Sowohl meteoro logische Phänomene wie Gewitter als auch Vulkanausbrüche oder nukleare Sprengungen können Infraschall erzeu gen Ein globales Infraschall Netzwerk das zurzeit aus 42 Stationen weltweit besteht erfasst automatisch tie requen te akustische Signale und lokalisiert die Schallquellen Schwerewellen werden von dem Messnetz direkt beobachtet überwachung Kernwaffenteststopp üBER W ACHUNG KERNW AFFENTESTSTOPP Projekt ARISE Atmospheric dynamics Research InfraStructure in Europe Die Atmosphäre schlägt Wellen Federleicht und unsichtbar umgibt die Atmosphäre mit ihren verschiedenen Stockwerken die Erde Nicht nur der Wind am Boden sondern auch der Tanz der Wolken am Himmel lässt erah nen wie dynamisch es in der Lu hülle zugeht In Klima und Wettermodellen wird die Atmosphäre bislang allerdings meist als einfaches geschichtetes Medi um angesehen in dem es keinen Aus tausch zwischen den Schichten gibt etwa zwischen der der Troposphäre In der Lufthülle der Erde herrscht ein ständiges Auf und Ab In Klima und Wettermo dellen wird diese vertikale Dynamik aber bislang kaum berücksichtigt Im EU Projekt ARISE an dem die BGR beteiligt ist sollen nun verschiedene bestehende Netzwerke zur Atmosphärenbeobachtung zu einer neuen Infrastruktur zusammengeschlossen werden dem untersten Stockwerk und der Stra tosphäre und der Mesosphäre darüber Tatsächlich vermischen sich die Lu schichten jedoch ständig ein Vor gang der neuen Studien zufolge so wohl das Wetter als auch das Klima stark beein usst Beim Austausch zwischen den Atmosphärenstockwerken spielen Wellenbewegungen eine wichtige Rolle Dabei schwingen Lu pakete ähnlich wie Meereswellen in einem regelmäßigen Rhythmus auf und ab Diese Wellen steuern den Austausch über die Schicht grenzen Da wo sie entstehen wird eine Vermischung zwischen Meso sphäre Stratosphäre und Troposphäre beobachtet sagt der Geophysiker Dr Lars Ceranna von der BGR Bei den atmosphärischen Wellen un terscheiden die Forscher zwischen groß räumigen planetaren Wellen die zum Beispiel entstehen wenn eine Lu strö mung über einem Kontinent erwärmt wird und kleinräumigeren Schwerewel len die durch Gewitter Vulkanausbrü che oder Berge hervorgerufen werden Die eigentlich unsichtbaren Schwere wellen machen sich manchmal in Form wogen oder walzenförmiger Wolken am Himmel bemerkbar Meist bleibt die Dynamik der Atmosphäre allerdings verborgen Selbst mit wissenscha lichen Instrumenten sind die Schwingungen die in unterschiedlichen Höhen au reten und teils Wellenlängen von vielen Kilo metern haben nur schwer zu erfassen Dieses Manko soll nun das EU Pro jekt ARISE beheben an dem die BGR Vertikales Windgeschwindigkeitspro l von Juni 2003 bis April 2004 in Neukaledonien In der Meso sphaere konnte mit Hilfe von Infraschallmessungen das klimatologische Modell oben korrigiert werden unten   Ein wichtiger Teil des Projektes  besteht  darin   die  Beobachtungs größen festzulegen  die mit den je weiligen  Technologien  erfasst  wer den können     Meist bleibt die Dynamik der At mosphäre allerdings verborgen