Das Projekt "Bestimmung standort- und luftmassenabhaengiger Aerosolparameter in Bayern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Wetterdienst, Geschäftsbereich Forschung und Entwicklung, Abteilung FE 3 Meteorologisches Observatorium Potsdam durchgeführt. Zusammenfassung: Die Untersuchungen zur zeitlich-raeumlichen Variabilitaet aerosolbedingter, klimawirksamer Parameter in Bayern erfordern laengere Aerosolmessreihen in Muenchen und in rural gepraegten Gebieten (z.B. Oberschleissheim, Freising ). Ohne statistische Sicherheit wurde aus relativ kurzen Messreihen festgestellt, dass staedtische Randlagen und Muenchen-Stadt im Mittel gleiche Aerosoleintraege aufweisen. Seit 1995 gibt es einen leichten Trend zur Aerosolabnahme in Bayern, nur wetterbedingt sind kurzzeitig (Tage) in innerstaedtischen Bereichen hoehere Aerosolkonzentrationen als im Umland messbar. Vorhandene regionale Besonderheiten der Aerosolparameter begruenden sich hauptsaechlich durch die starke Hoehengliederung der bayerischen Gebiete und unterscheiden sich gebietsabhaengig in den Jahreszeiten (Sommer/Winter). Muenchen weist im Sommer die hoechsten optischen Dicken der Aerosole (TAE) auf. Deutlich geringer sind zu dieser Jahreszeit TAE in den urbanen Randzonen und im Voralpenland. Im Sommer bestimmen vornehmlich kleinere Teilchen, im Winter groessere Teilchen die optische Dicke. lm Vergleich mit anderen Regionen Deutschlands (Nordostdeutsches Flachland, Kuestenregion) weist Bayern im Mittel die geringste optische Dicke der Aerosole auf (die Kuesten liegen unter einer staerkeren maritimen Aerosolschicht). Im Bereich des Flughafens Muenchen treten zeitweise (wind- und wetterabhaengig) hoehere Aerosolbelastungen als in der Muenchner Innenstadt auf. Zur Modellierung regionaler klimatologischer Aerosoleffekte sollten zur Verringerung der Streuung die als Eingangsgroessen verwendbaren Aerosolparameter nach Aerosoltypen klassifiziert werden. Bei der durchgefuehrten Parametrisierung nach Luftmassentypen ist eine eindeutige Zuordnung zu Aerosolcharakteristika nicht immer moeglich. Unter wolkenlosen Verhaeltnissen verringert Aerosol im Hoehenbereich um 500 m (Muenchen) die Bestrahlungsstaerke im UV-A mit = -16 W m-2 ?m-1 am deutlichsten, oberhalb 800-1000 m sind es dagegen nur maximal -2,6 W m-2 ?m-1. Diese Strahlungsdifferenz koennte regionale Unterschiede in Netto-Erwaermungsraten erzeugen. Erhoehte Aerosolabsorption wirkt dem generellen Abkuehlungseffekt der Aerosole entgegen. Zeitgleiche Messungen zwischen Aerosol-Lidar, Spektralphotometern und Nephelometern liefern verlaessliche, gut uebereinstimmende Aerosolparameter. Ausserdem ergaenzen sie sich bei der wetterunabhaengigen, kontinuierlichen raeumlichen Erfassung der Atmosphaerenzustaende. Um die Absorption von Aerosolen zu erfassen, sollten weiterfuehrende Untersuchungen mit Radiometern erfolgen, die gleichzeitig die spektrale Bestrahlungsstaerke der direkten Sonnenstrahlung und der spektralen Strahldichte des Himmelslichts zu messen erlauben. Die sporadischen Messkampagnen am Rande und im Zentrum Muenchens (auch in der Heizungsperiode) haben keine optischen Dicken ergeben, die auf eine kritische Aerosolbelastung haetten schliessen lassen.(gekuerzt)
Das Projekt "Wissenschaftliche Vorbereitung der operationellen Datenauswertung und Entwicklung neuer Datenprodukte für GMES Sentinel 5 Precursor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. 1. Vorhabenziel Hauptziel des hier beantragten Vorhabens ist die wissenschaftliche Unterstützung der Vorbereitung der operationellen Datenauswertung für die GMES Sentinel 5 Precursor Mission mittels Voruntersuchungen zu operationellen Algorithmen und Datenprodukten, der Demonstration der wissenschaftlichen Algorithmen unter Verwendung existierenden Daten, der Unterstützung der operationellen Implementierung, sowie der wissenschaftlichen Datenauswertung im Rahmen von Fallstudien. Konkret wurde eine Reihe von Datenprodukten identifiziert, für welche die Antragsteller im Rahmen der Nutzung von Daten der GOME, GOME-2, SCIAMACHY und GM I-Instrumente schon über weitreichende Erfahrung verfügen, und deren Entwicklung für S5P, S4, und S5 realistisch und erfolgsversprechend ist: troposphärische Säulen von 03, N02, HCHO, S02 und CO sowie normierte XCH4 Säulen. Darüber hinaus sollen Produkte zum Wolkenbedeckungsgrad, zur Wolkenhöhe und optischen Dicke, zur optischen Dicke von Aerosolen und zum Aerosol Index entwickelt werden. 2. Arbeitsplanung Ausgehend von existierenden Algorithmen für die Instrumente GOME, GOME-2, SCIAMACHY und OMI sollen Algorithmen entwickelt werden, die für die Anwendung auf Messungen mit hoher räumlicher Auflösung geeignet sind. Die Algorithmen sollen an synthetischen Daten von existierenden Satellitendaten getestet und zur Verifikation der operationellen S5P-Daten verwendet werden. Anschließend sollen Ergebnisse von SCIAMACHY, GOME-2, und OMI-Daten für wissenschaftliche Studien genutzt werden.
Das Projekt "Wissenschaftliche Vorbereitung der operationellen Datenauswertung und Entwicklung neuer Datenprodukte für GMES Sentinel 5 Precursor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. 1. Vorhabenziel Hauptziel des hier beantragten Vorhabens ist die wissenschaftliche Unterstützung der Vorbereitung der operationellen Datenauswertung für GMES Sentinel 5 Precursor Mission mittels Voruntersuchungen zu operationellen Algorithmen und Datenprodukten, der Demonstration der wissenschaftlichen Algorithmen unter Verwendung existierenden Daten, der Unterstützung der operationellen Implementierung, sowie der wissenschaftlichen Datenauswertung im Rahmen von Fallstudien. Konkret wurde eine Reihe von Datenprodukten identifiziert für welche die Antragsteller im Rahmen der Nutzung von Daten der GOME, SCIAMACHY, OMI und GOME-2-Instrumente schon über weitreichende Erfahrungen verfügen, und deren Entwicklung für S5P, S5 und S4 realistisch und erfolgversprechend ist: troposphärische Säulen von 03, N02, HCHO, S02 und CO sowie normierte XCH4 Säulen. Darüber hinaus sollen Produkte zum Wolkenbedeckungsgrad, zur Wolkenhöhe und optischen Dicke, zur optischen Dicke von Aerosolen und zum Aerosol index entwickelt werden. 2. Arbeitsplanung Ausgehend von existierend Algorithmen für die Instrumente GOME, GOME-2, SCIAMACHY und OMI sollen Algorithmen entwickelt werden, die für die Anwendung auf Messungen mit hoher räumlicher Auflösung geeignet sind. Die Algorithmen sollen an synthetischen Daten und auf existierenden Satellitenmessungen getestet und zur Verifikation der operationellen SSp-Daten verwendet werden. Anschließend sollen Ergebnisse auf SCIAMACHY, GOME-2 und OMI-Daten für wissenschaftlich Studien genutzt werden.
Das Projekt "Einfluss der Eisphase auf den Strahlungsantrieb von Wolken: Messungen und Representation in numerischen Wettervorhersagemodellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Meteorologie durchgeführt. Methoden der Flugzeuggetragenen passiven Fernerkundung mit Hilfe spektraler, solarer und reflektierter Strahldichten werden zur Ableitung der thermodynamischen Phase, der optischen Dicke und des Partikeleffektivradius von Wolken während der HALO Missionen NARVAL-II und NAWDEX angewendet. Insbesondere werden die horizontalen und vertikalen Verteilungen der thermodynamischen Phasen in unterschiedlichen Wolkentypen untersucht. Die Kombination mit anderen HALO-Fernerkundungsinstrumenten einschließlich Radar und Mikrowellensensoren ist geplant. Gleichzeitige Messungen der Wolkenalbedo werden durchgeführt und zur Analyse der Abhängigkeit des Strahlungsantriebs von Wolken-makrophysikalischen und mikrophysikalischen Eigenschaften verwendet. Auf der Basis von breitbandigen und spektralen Strahlungsgrößen dient die gemessene spektrale Wolkenalbedo zur Bewertung von Ergebnissen des ECMWF Integrated Forecast System (IFS). In mehreren Schritten werden 1D und 3D Strahlungstransfermodelle zusammen mit Beobachtungen verwendet, um die Unsicherheiten in der ECMWF-Vorhersage zu identifizieren. Unsicherheiten in Bezug auf das Strahlungsschema und die simulierten Wolkeneigenschaften werden separiert.