Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Forschung zur Physik der Atmosphäre - Rückblick und Ausblick 1. Warum Forschung zur Physik der Atmosphäre? 2. Wie ist die Forschung im Institut organisiert? 3. Was sind die wichtigsten Themen? - Einige Ergebnisse, offene Fragen und Zukunft 4. Welche Drittmittel stehen zur Verfügung? Herzlich Willkommen zur Einweihung von Seminarraum und Foyer!
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Forschung zur Physik der Atmosphäre - Rückblick und Ausblick
1. Warum Forschung zur Physik der Atmosphäre? 2. Wie ist die Forschung im Institut organisiert? 3. Was sind die wichtigsten Themen? - Einige Ergebnisse, offene Fragen und Zukunft 4. Welche Drittmittel stehen zur Verfügung?. Forschung zur Physik der Atmosphäre - Rückblick und Ausblick. - PowerPoint PPT Presentation
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Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Forschung zur Physik der Atmosphäre - Rückblick und Ausblick
1. Warum Forschung zur Physik der Atmosphäre?
2. Wie ist die Forschung im Institut organisiert?
3. Was sind die wichtigsten Themen? - Einige Ergebnisse, offene Fragen und Zukunft
4. Welche Drittmittel stehen zur Verfügung?
Herzlich Willkommen zur Einweihung von Seminarraum und Foyer!
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.Warum Forschung zur Physik der Atmosphäre?
•Physik und Chemie der Troposphäre und Stratosphäre sind interessant, komplex und wichtig!•Luftfahrt hängt vom Wetter ab und beeinflußt Atmosphäre! •Raumfahrt und Fernerkundung sind Hilfsmittel für Meteorologie und Klimaforschung!•Industrie, Politik und Gesellschaft brauchen Informationen über Wetter, Klima, Umwelt und globalen Wandel!
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.Beispiel für Fragestellung: Abweichung der Lufttemperatur in Deutschland vom Mittel 1961-1990, warum und welche Konsequenz?
Balken: Jahreswerte, durchgezogene Linie: 20-jähriges Mittel, farbige Flächen: 2 -Bereich. Quelle: J. Rapp, Deutscher Wetterdienst, Klimastatusbericht 1998.
Natürlich oder anthro-pogen?Zukunft?Auswir-kungen?
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.Beispiel für Komplexität: Strahlungsantrieb infolge von Störungen des Klimasystems
Quelle: IPCC (1996) und „Schadstoffe in der Luftfahrt, 1997“
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.Nutzbare Raumfahrtsysteme von NOAA, NASA, EUMETSAT, ESANOAA: AVHRR, TOVS
In den DLR-Programmen zu Raumfahrt (R), Luftfahrt (L) und Verkehr (V):
1) R: Ozon und Wasserdampf in der Stratosphäre
2) L: Spurenstoffe in Troposphäre und unterer Stratosphäre
3) R+L: Partikel-Zirren-Wechselwirkung 4) R: Regionale Meteorologie und
Klimaänderungen 5) R: Lidarmethoden6) L Wirbelschleppe (Projekt)7) L: Lärm8) V: Verkehr und Klima
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
1) Ozon und Wasserdampf in Stratosphäre
Wie groß sind die Veränderungen von Ozon und Wasserdampf und damit von UV und Klima?
WMO/UNEP: Andauernder Ozonverlust in Antarktis, Arktis und mittleren Breiten. Zudem: Zunahme von Wasserdampf in Stratosphäre beobachtet. Quelle: DWD
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.Ozonsäulen als Funktion von Breite und Zeit, Modellüberprüfung mit
Satelliten-DatenGOME
ECHAM 3/CHEMohne Rück-wirkung der Treibhausgase über Strahlung auf Dynamik
ECHAM4/CHEM,mit Rückwirkung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
ENVISAT: Größter Umwelt-Forschungssatellit
Messung der Dynamik und Zusammensetzung der Atmosphäre mit:
MIPASSCIAMACHY GOMOS
AATSRMERISMWR
Voraussichtliche Meßzeit:2001 - 2005
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
2) Spurenstoffe in Troposphäre und unterer Stratosphäre
Offen (IPCC): Stickoxide aus Luftverkehr im Vergleich zu Blitzen und Bodenquellen?
Treibhausef-fekte von Ozon und Methan?
Heterogene Chemie an Cirren?
NOx,O3 OH , CO
CO OH CH4
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POLINAT: Pollution in the North Atlantic Flight Corridor
Einige POLINAT / SONEX-Ergebnisse:Messung und Modellierung der Spurenstoffverteilung über Nordatlantik Stickoxid-Maximum an Tropopause und S-N-GradientEmissions-Indizes von Großraumflugzeugen bestimmtBeitrag des Luftverkehrs zur Stickoxidbelastung von 50 -100 pptv regional nachweisbar Hohe EisübersättigungSiehe Sonderhefte GRL/JGR
Herzlichen Glückwunsch zum DLR-Wissenschaftspreis!
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, 103, 28,247-28,264, 1998
Transport and production of NOX in electrified thunderstorms: Surveys of previous studies and new observations at midlatitudes
H. Huntrieser, H. Schlager, C. Feigl, and H. HöllerAbstract. First airborne NOx (NO and NO2)
measurements in anvils of active thunderstorms in Europe.....
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3) Partikel-Zirren-WechselwirkungSchadstoffe in der Luftfahrt:neben Stickoxiden und Kohlendioxid: Wie beeinflussen Partikel und Kondensstreifen Chemie und Klima?
•Gasförmige und partikelförmige Emissionen gemessen und modelliert.•Klimasensitivität mit ECHAM nachgewiesen.•regionaler Bedeckungsgrad global extrapoliert.•Kondensstreifenbildung ist abhängig von Triebwerk: siehe Video
V
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
IPCC: Strahlungsantrieb infolge Luftverkehr
Kondens-streifen klimatischeben so wichtigwie CO2 und NOx aus Luftverkehr
offen: Cirren-Änderung
Grad des Verstandnis
Szenario für 2050
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Experimente zur Partikel-Zirren-Wechselwirkung
Wie groß ist der Einfluß von natürlichen und anthropogenen Aerosolen auf Zirren und deren Klimawirkung?
EU-INCA und HGF-PAZI :
Aerosol/Zirrus-Messungen auf 50°S und 50°N (Puenta Arenas und Shannon
und zugehörige Modellierung
Bisher keine insitu Messung in mittleren Breiten auf Südhemisphäre!
Quelle: Heymsfield, 1998
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
4) Regionale Meteorologie und Klimaänderungen
Was bestimmt den Niederschlag im Alpenraum und welche regionalen Auswirkungen haben globale Klimaänderungen?
Hintergrund: Mögliche Klimaänderung im Alpenraum (BAYFORKLIM):2070-2100: 3K wärmer, teils 20% weniger Niederschlag
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.Regionale Wolkenbedeckung im Alpenraum
aus 5 Jahren Satellitendaten
Winter (DJF) und Sommer (JJA)Daten: NOAA AVHRR, Prozessierung: IPA+DFD
mit DLR/APOLLO, Basis für Trenderkennung und Modellvalidierung
•WIND-Lidar Erprobung•H2O-DIAL-Validierung •Erforschung von Prozessen und Verbesserung der Wettervorhersage (Föhn, Schwerewellen, PV-Streamer, Starkregen)
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
MAP: Föhn und Schwerewellen, 8. 11. 1999
FalconDropsonde
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5) LIDAR: Windfeld und SpurenstoffeDoppler-Lidar:Wie Messung mesoskaliger Windfelder? WINDWie Erkennung von Wirbelschleppe? MFLAMEWie messen von Windprofilen für 5- statt 4-tägiger Wettervor-hersage? ADM: Beitrag zu ESA-Phase B
6) WirbelschleppeWirbelschleppe hinter Großraumflugzeugen (A3XX, B747, B757) bestimmt Landefrequenz, Sicherheit und Kapazität an Flughäfen.
•Beeinflussung der Lebensdauer von Wirbelschleppe? •Querwindvorhersage?•Wirbelschleppenwarnsystem,•Wirbelschleppenerkennung?
Wie kann man die Landefrequenz bei konstanter Sicherheit steigern?
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Können Wirbellinien in konvektiver Grenzschicht aufsteigen?
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Zerfallen Wirbellinien in turbulenter Scherschicht unterschiedlich?
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
7) LärmWie breitet sich Lärm in realer Atmosphäre aus? Grundlage zur Entwicklung von Maßnahmen zur Reduktion der Lärmbelastung im Umfeld von Flughäfen.