Kombinierte aktive Fernerkundung und Modellierung von eisbildenden Partikeln und Eiskristallfluss

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Privatdozent Dr. Albert Ansmann; Professorin Dr. Ina Tegen
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 398285025

Wolken bedecken stets 30% der Erdoberfläche. Sie haben einen großen Einfluss auf den globalen Strahlungshaushalt, da sie die Albedo der Erde ständig verändern. Die physikalischen Prozesse die in Wolken ablaufen sind schlecht erforscht. Dies betrifft besonders den Prozess der Eisbildung in Wolken. Die stark vereinfachte Repräsentation dieses Prozesses in numerischen Wetter- und Klimamodellen motiviert zur Zeit eine große Anzahl an Forschungsaktivitäten auf dem Gebiet der Atmosphärenforschung. Es ist zum Beispiel eine fundamentale Frage, auf welche Weise Aerosole aus der freien Atmosphäre in Wolken hinein transportiert und die Wolken mit einem Nachschub an Kondensations- und Eiskeimen versorgt werden. Eine detaillierte Beschreibung dieses Prozesses für abgehobene Schichtwolken (Altocumulus, Altostratus) ist im Moment nicht vorhanden, obwohl dieser Wolkentyp Gegenstand intensiver Forschungsbemühungen ist. Wir schlagen hier eine Studie vor, die Einmischung von Aerosol und die Eisbildung in diesem Wolkentyp untersuchen soll. Basis der Studie sind eine Kombination aus Beobachtungen mit aktiver Fernerkundung (Lidar/Radar) und detaillierter numerische Wolkenmodellierung. Der Aerosoltransport in abgehobenen Wolkenschichten wird auf Basis numerischer wolkenauflösender Wettermodelle untersucht. Um eine Schließung zwischen den Aerosolen und den Eispartikeln herzustellen müssen numerische Modelle die Fähigkeit besitzen, Aerosoltransport und Eisbildung gleichzeitig zu simulieren. Solche Modelle wurden in den letzten Jahren am TROPOS entwickelt. Das hier beantragte Projekt COARSEMIX (Combined Active Remote SEnsing and Modeling of Ice-nucleating particles and ice crystal fluX) wird das erste Schließungsexperiment von Aerosol- und Eispartikeln sein, basierend auf einer Kombination von Fernerkundung und Modellierung. Es wird detaillierte Informationen über die Eisbildung in Wolken und die dynamische Interaktion zwischen Aerosolen und Wolken liefern. Das Projekt wird auch ermöglichen, existierende Parametrisierung für Aerosol-Wolken-Interaktion zu überprüfen und zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien, Österreich
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professor Dr. Paul Field; Professorin Dr. Bernadett Weinzierl