Das Projekt "Strahlen und Wolken in Klima- und Zirkulationsmodellen (Wassergehalt von Wolken)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Meereskunde durchgeführt. Der Wassergehalt der Wolken bestimmt in entscheidendem Masse die Strahlungsfluesse innerhalb der Wolken. Das Ziel des Projektes war die Herleitung eines Verfahrens zur Erfassung des vertikal integrierten Fluessigwassergehaltes (LWP) von Wolken ueber dem Ozean mittels passiver Mikrowellenfernerkundung von dem Satelliten NIMBUS-7 unter Mitverwendung von hochaufgeloesten Daten des geostationaeren Satelliten METEOSAT im infraroten und sichtbaren Spektralbereich. Letztere sollen dabei zur Bestimmung der raeumlichen Ausdehnung der Wolken innerhalb der ia groesseren Mikrowellenpixel beitragen. Mit einem Strahlungstransportmodell wurden in den relevanten Spektralbereichen Empfindlichkeitsstudien mit Wolken unterschiedlicher Obergrenze, vertikaler Dicke und Fluessigwassergehalt durchgefuehrt. Die Algorithmen zur Bestimmung des LWP wurden auf der Basis von multipler Regressionsrechnung aus Modellrechnungen mit ca 2500 Radiosondenprofilen aus dem FGGE-Jahr 1979 ueber dem Nordatlantik abgeleitet. Die Position der Wolken wurde dazu aus der relativen Feuchte bestimmt und der LWP ueber verschiedene Methoden parametrisiert. Mit einem ausgewaehlten Algorithmus wurde der LWP ueber dem Atlantik fuer den Juli 1983 aus den Messungen des Mikrowellenradiometers SMMR an Bord von NIMBUS-7 berechnet. Mit den SMMR-Daten des Juli 1983 wurden zeitlich und raeumlich gut ueberlappende Messungen des geostationaeren Satelliten METEOSAT kombiniert. Aus den IR- und VIS-Daten von METEOSAT wurde mit Hilfe einer Schwellenwertmethode der Bedeckungsgrad der Mikrowellenpixel bestimmt.
Das Projekt "Satellitenfernerkundung vom Wassergehalt der Wolken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Meereskunde durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Anwendung von Verfahren zur Bestimmung des vertikal integrierten Fluessigwassergehaltes (LWP) von Wolken ueber dem Ozean aus Satellitendaten. Angestrebt wird dabei eine Kombination von Mikrowellenmessungen und Daten des geostationaeren Satelliten METEOSAT. Mit dem Strahlungstransportmodell, das auch den Einfluss der Streuung im Mikrowellenbereich beruecksichtigt, wurden Rechnungen fuer etwa 3000 Atmosphaerenprofile ueber dem Atlantik und der Nordsee durchgefuehrt. Das Fluessigwasserprofil in Wolken wurde dabei durch eine modifizierte adiabatische Methode parametrisiert. Durch multiple Regressionsrechnungen mit den Ergebnissen dieser Strahlungstransportrechnungen wurden Algorithmen zur Bestimmung des LWP abgeleitet. Fuer den Zeitraum des ICE '89 wurde der Fluessigwassergehalt ueber der Nordsee aus Messungen des Mikrowellenradiometers SSM/I an Bord des polarumlaufenden Satelliten DMSP bestimmt. Zur Verifizierung wurden diese Felder des LWP verglichen mit den Ergebnissen der waehrend des ICE '89 an Bord von FS POSEIDON durchgefuehrten Messungen mit einem 33-GHz-Radiometer. Unter Beruecksichtigung der Unterschiede in der zeitlichen und raeumlichen Aufloesung der beiden Datensaetze zeigt der Vergleich eine gute Uebereinstimmung. Die aus den SSM/I-Daten abgeleiteten LWP-Werte wurden mit zeitlich gut uebereinstimmenden Messungen des geostationaeren Satelliten METEOSAT kombiniert. Da der DMSP-Satellit die Nordsee um etwa 6 und 18 Uhr MEZ ueberfliegt, existieren fuer den Oktober keine gleichzeitigen METEOSAT-Daten aus dem Sichtbaren und daher koennen nur die Informationen aus dem Infrarotkanal einbezogen werden.
Das Projekt "Spurenstoffeintrag in Nadelwaelder durch Nebelinterzeption in Schwarzwaldhochlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Wetterdienst, Niederlassung Hamburg durchgeführt. Seit langem ist die Bedeutung der durch Interzeption aus Nebel bzw. aus aufliegenden Wolken an Baeumen, insbesondere an Nadelbaeumen abgeschiedenen Wassermengen in Hochlagen bekannt. Im Zusammenhang mit den neuartigen Waldschaeden ist die Frage aufgekommen, ob Luftschadstoffe an den Ursachen beteiligt sein koennten. Neben dem Eintrag von Spurengasen, der in besonderen Faellen zu den bekannten Rauchschaeden im Fall von zu hohen SO2-Konzentrationen fuehrt (z. B. in den boehmischen Rauchschadensgebieten) oder Ozon, welches vielfach als Mitverursacher der Waldschaeden genannt wurde, war auch eine Beteiligung der Spurenstoffdeposition durch Auskaemmen von Nebeltroepfchen an Baeumen denkbar. Es fehlte aber an geeigneter Information ueber die Konzentration von Nebelinhaltsstoffen und ueber Methoden zur quantitativen Abschaetzung der Deposition. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde der Spurenstoffeintrag in Nadelwaelder durch Nebelinterzeption in Schwarzwaldhochlagen untersucht. Ueber 21 Monate wurde auf dem Feldberg im Schwarzwald der Fluessigwassergehalt an aufliegenden Wolken gemessen und 89 Nebelwasserproben bei unterschiedlichen Wetterlagen zur chemischen Analyse gesammelt. Mit Hilfe dieser Messdaten und meteorologischer Routinebeobachtungen wurde die Deposition mittels eines Wolkentropfendepositionsmodells abgeschaetzt. Folgende Ergebnisse wurden erzielt: - Die auf einen konstanten Fluessigwassergehalt normierte Spurenstoffkonzentration im Wolkenwasser weist einen Jahresgang auf mit einem Maximum im Mai und einem breiteren, schwaecheren Maximum im Herbst. - Der Ballungsraum Stuttgart bewirkt erhoehte Spurenstoffkonzentrationen im Nebelwasser, insbesondere bei H+, NH4+ und bei NO3-. Dies ergibt sich aus einer Windrichtungsabhaengigkeit der an der Wetterstation Feldberg gemessenen Ionenkonzentration im Nebelwasser. - Die Spurenstoffkonzentration im Nebelwasser liegt je nach Ionenart im Mittel 6- bis 12mal hoeher als im Niederschlagswasser. - Modellrechnungen mit den meteorologischen Daten von 1982-1991 zeigen, dass die Wasserdeposition durch Nebelinterzeption auf einen Nadelwald im Mittel 33 Prozent der Niederschlagsmenge betraegt, in Einzeljahren schwankt dieser Prozentsatz zwischen 23 und 43 Prozent. Im Jahresgang weist diese Wasserdeposition durch Nebelinterzeption ein Wintermaximum und Sommerminimum auf. - Die Stoffdeposition durch Nebel wird wegen der hoeheren Spurenstoffkonzentration im Nebelwasser hoeher als die nasse Deposition. Im Jahresgang ist die Stoffdeposition im Sommer ebenso hoch, im Winterhalbjahr hoeher als die Stoffdeposition durch Niederschlag. - Die Stoffdeposition durch Nebel ist fuer den Feldberg fuer die meisten Ionen in erster Naeherung doppelt so hoch wie die durch Niederschlag. Fuer die einzelnen Ionen sind die Erhoehungsfaktoren nicht einheitlich. - Die Stoffdeposition durch Nebel wird wesentlich durch die Meteorologie gesteuert.