Satellitenbeobachtung und Früherkennung

Die Mesosphäre gilt als der sensitivste Bereich der Atmosphäre für den Klimawandel. Für die operative Erfassung der Temperatur in der oberen Mesosphäre und unteren Thermosphäre (80-100 km) wird das Infrarot-Spektrometer GRIPS (Ground-based Infrared P-branch Spectrometer) eingesetzt. Die Messungen tragen dabei zu dem weltweiten internationalen Network for the Detection of Mesopause Change (NDMC; http://wdc.dlr.de/ndmc) bei, das vom DLR in Kooperation mit der UFS koordiniert wird.

Die wissenschaftlichen Arbeiten konzentrieren sich auf die Quantifizierung von Temperaturtrends bzw. von Variabilitäten auf unterschiedlichen Skalen (z.B. planetare Wellen, Gezeiten, Schwerewellen).

Weltweit sind Bemühungen im Gange, um Schadenspotentiale, die etwa mit Tsunamis, vulkanischer Aktivität oder schweren Stürmen (z.B. Vb-Wetterlage) verbunden sein können, möglichst rasch zu erkennen. Messungen mit GRIPS haben gezeigt, dass der mit solchen Ereignissen stets verbundene Infraschall prinzipiell in Form von schnellen Temperaturfluktuationen detektiert und charakterisiert werden kann. Basierend auf GRIPS soll die Technologie weiter entwickelt und zur Einsatzreife gebracht werden. Von der UFS aus könnte so zukünftig ein weltweites Netzwerk von Sensoren aufgebaut werden, das als eine unabhängige Komponente Bestandteil des gegenwärtig von den Vereinten Nationen konzipierte „Multi-Hazard Early Warning System“ eingebracht werden könnte.

Im Zeitraum 2008 bis 2025 werden etwa 100 satellitenbasierte Instrumente die Erdatmosphäre vermessen. Dabei kommt der Überprüfung der Qualität der satellitenbasierten Messungen besondere Bedeutung zu. Sie kann nur sichergestellt werden durch ihrerseits qualitätsgesicherte, standardisierte und auf Kontinuität – d.h. über die Lebenszeit individueller Satellitensysteme hinaus – angelegte Messungen vom Boden aus. Neuartige Validationsansätze werden entwickelt, die die Abschätzung des misstime-, missdistance- und missintergration-Fehlers erlauben.

Globale Beobachtung der oberen Atmosphäre - Network for the Detection of Mesopause Change (NDMC)
beteiligte Institute: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Messungen der Mesopausentemperatur mit dem Infrarot-Spektrometer GRIPS
beteiligte Institute: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

CESAR - Ein neuer Ansatz zur Abschätzung des Schadenspotentials von Vb-Wetterlagen
beteiligte Institute: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Schwerewellenprojekt „BHEA“ - Bedeutung von Hochgebirgszügen für den Energietransport in der Atmosphäre
beteiligte Institute: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Mesosphärischer Wasserdampf; Beobachtung der Variabilität auf verschiedenen Zeitskalen mittels bodengebundener Mikrowellenspektroskopie
beteiligte Institute: Max-Planck Institut für Sonnensystemforschung

SatVal-A - Etablierung einer nationalen Kontaktstelle zur Koordination von Validierungsaktivitäten für satellitenbasierte Messungen in der Atmosphäre
beteiligte Institute: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Karlsruher Institut für Technologie

Publikationen des Forschungsschwerpunktes Satellitenbeobachtung und Früherkennung