Description: Obwohl bisher schon viele Fortschritte im allgemeinen Verständnis von Mischungs- und Strahlungsprozessen in Stratocumulus (Sc) gemacht wurden, verursachen wolkenbedingte Rückkopplungseffekte von Sc Wolken erhebliche Unsicherheiten in Klimaprojektionen. Diese Probleme werden teilweise verursacht durch eine unrealistische Beschreibung der feinskaligen Mischungsprozesse, die hauptsächlich am Oberrand der Wolken stattfinden. Die Strahlungs-Abkühlung am Wolkenoberrand ist eng mit dynamischen und turbulenten Wolkenprozessen verbunden. Abkühlung am Oberrand der Wolken verursacht ein Absinken. Diese Vertikalbewegungen bedingen Turbulenz wodurch trockene und warme Umgebungsluft in die Wolke eingemischt wird, wodurch sich die damit verbundene Verdunstungsabkühlung erhöht. Zur Untersuchung dieser Vorgänge schlagen wir folgende wesentlichen Projektziele vor: (a) die Verbesserung des Verständnisses der feinskaligen Struktur der Einmischungsinversionszwischenschicht (entrainment interface layer, EIL), (b) die Quantifizierung des Einflusses der EIL auf die Einmischung trockener und warmer Umgebungsluft in Sc Wolken, (c) die Bewertung der Rolle von Strahlungserwärmungs- und Abkühlungsraten bei Einmischungsprozessen in Sc Wolken. Um diese Ziele erreichen zu können, werden Beobachtungen vorgeschlagen mit den zwei kombinierten, hubschraubergetragenen Messsystemen ACTOS (Airborne Cloud Turbulence Observation System) und SMART--HELIOS (Spectral Modular Airborne Radiation measurement sysTem). Die Messungen finden auf den Azoren statt. Beide Messsysteme werden durch einen langsamfliegenden Hubschrauber getragen. Das kombinierte Messsysteme-Paket ermöglicht in-situ Messungen von dynamischen, thermodynamischen, Wolken-mikrophysikalischen, und Strahlungsparametern mit hoher örtlicher Auflösung (überwiegend im cm-Bereich). Kein anderes Messsystem weltweit erreicht diese hohe Auflösung, die allerdings unabdingbar ist für die Erreichung der Projektziele ist. Dies trifft insbesondere auf die Vermessung der Vorgänge in der EIL zu, welche meist eine vertikale Dicke von nur 10 m aufweist.
Types:
SupportProgram
Tags:
Messgerät
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Klimaprojektion
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Bewölkung
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Messeinrichtung
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Sensor
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Solarstrahlung
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Außenluft
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Klimaprognose
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Hubschrauber
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Messtechnik
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Strahlung
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Klimatologie
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Messdaten
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Messverfahren
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Prognosemodell
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Wolke
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Meeresgewässer
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Prognosedaten
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Messung
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Atmosphärischer Prozess
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Atmosphärenchemie
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Globale Aspekte
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Klimaszenario
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Klimarückkopplung
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Kühlung
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Turbulenz
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Wolkenbildung
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Hochrechnung
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Auflösungsvermögen
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Verdunstungskühlung
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Vermessung
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Auftrieb
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Atmosphärische Wissenschaften
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Konvektion
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Thermodynamik
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Region:
Sachsen
Sachsen
Bounding boxes:
11.873796285562536° .. 15.041531420443214° x 50.17165572346286° .. 51.684038687368236°
License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0
Language: Deutsch
Organisations
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Deutsche Forschungsgemeinschaft (Finanzielle Förderung)
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Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V. (Projektverantwortung)
-
Umweltbundesamt (Bereitstellung)
Last harvest: 09.10.2026 00:14
Time ranges:
2015-01-01 - 2026-10-20
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Fine-Scale Turbulence, Cloud Microphysics, and Radiative Cooling Rate Measurements in the Entrainment Interface Layer of Marine Stratocumulus
Description: Although much progress has been achieved in the general understanding ofmixing and radiative processes of Stratocumulus (Sc), the representation of feedback processes of Sc clouds causes significant uncertain in climate projections. These uncertainties are partly caused by problems in understanding and realistically describing fine-scale mixing mainly at cloud top. Cloud top cooling (entrainment, radiative and evaporative cooling) and dynamic/turbulent processes are strongly linked. Cloud top cooling results in a buoyancy reduction which induces vertical motion within the clouds. Vertical motion subsequently generates turbulence that increases entrainment processes and associated evaporative cooling. In order to investigate these processes we suggest the following project objectives: (a) to improve the understanding of the fine-scale structure of the entrainment interface layer (EIL), (b) to quantify the influence of the EIL on the entrainment in Sc clouds, and (c) to evaluate the role of radiative heating and cooling rates in cloud entrainment and convection processes. In order to reach these goals observations with a modified version of the established, helicopter--borne, combined sensor package ACTOS (Airborne Cloud Turbulence Observation System) and SMART--HELIOS (Spectral Modular Airborne Radiation measurement sysTem) will be performed in an observational campaign at the Azores. Both instrumental platforms are carried as external cargo by a helicopter with low true airspeed. The unique sensor package enables in-situ measurements of dynamic, thermodynamic, cloud microphysical, and radiative parameters with a high spatial resolution (mostly in the decimeter range). No other measurement platform world-wide can achieve such a high resolution which is, however, crucial to achieve the general aims of this proposal. This is particular true considering that the EIL can have thickness as small as 10 m, therefore, high measurement resolution is critical.
URL: https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1073887
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