Wissenschaftliche Motivation und Koordination der HALO Kampagne ASCCI und Erstellung qualitätsgesicherter Datenprodukte

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Engel; Privatdozent Dr. Björn-Martin Sinnhuber
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 522354595

Das Projekt ASCCI ist eine HALO-Mission die den Polarwirbel der Nordhemisphäre und die arktische Ozonchemie untersuchen soll. ASCCI steht damit in der Fortsetzung früherer polarer Ozonkampagnen mit HALO in beiden Hemisphären. Dies sind vor allem die beiden HALO-Missionen SOUTHTRAC auf der Südhalbkugel und POLSTRACC auf der Nordhalbkugel. Besonders die nördliche Hemisphäre zeigt von Jahr zu Jahr eine sehr große Variabilität der polaren Stratosphärendynamik und damit auch des polaren Ozons. Die erste arktische polare Ozon-Messkampagne POLSTRACC fand im Winter 2015/2016 statt, einem Winter, der durch sehr niedrige Temperaturen bis Mitte des Winters gekennzeichnet war, gefolgt von einer Stratosphärenerwärmung im Februar 2016. Wir schlagen daher vor, eine zweite polare Winterkampagne in der nördlichen Hemisphäre durchzuführen, um die Entwicklung der Dynamik des Polarwirbels und des Ozons in den hohen Breiten der nördlichen Hemisphäre zu untersuchen. Wie im Antrag detailliert und kürzlich von Von der Gathen et al. (2021) gezeigt, wird erwartet, dass der Klimawandel in Zukunft dazu führen wird dass die Bedingungen für einen Ozonabbau in der Arktis begünstigen werden. Es ist daher von Bedeutung, die arktische untere Stratosphäre und den Ozonverlust in einer sich verändernden Atmosphäre weiter zu untersuchen. Im Gegensatz zu den mittleren Breiten zeigt das modellierte polare troposphärische Ozon im Allgemeinen signifikant niedrige Werte als die Beobachtungen. Dies kann sowohl durch die Chemie (z. B. das Ausmaß der troposphärischen Verschmutzung und den NOy-Eintrag aus der Stratosphäre) als auch auf den Transport von ozonreicher stratosphärischer Luft zurückzuführen sein. Wir schlagen vor, den Polarwirbel und seine chemische Entwicklung zu untersuchen. ASCCI soll hierbei einen etwas stärkeren Schwerpunkt auf die Auswirkungen auf die mittleren Breiten und die arktische Troposphäre legen als z.B. bei POLSTRACC. Insbesondere der Einfluss des polaren Ozonverlusts auf das Ozon in den mittleren Breiten im Frühjahr wird ein Schwerpunkt von ASCCI sein, ebenso wie die chemische Zusammensetzung der oberen arktischen Troposphäre und inwieweit dies mit dem Transport aus der Stratosphäre und der troposphärischen Verschmutzung in Verbindung gebracht werden kann. In diesem Antrag beantragen wir die Kosten für die Koordinierung der Kampagne und die Kosten für die Erstellung endgültiger qualitätskontrollierter Daten, die alle Beobachtungsdaten sowie meteorologische und Modelldaten zusammenfassen.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the "High Altitude and Long Range Research Aircraft" (HALO)