Auswertung, Publikation und Interpretation der mini-DOAS-Daten aus der HALO-ASCCI-Mission und aus früheren Polarmissionen

• Antragsteller: Professor Dr. André Butz; Professor Dr. Klaus Pfeilsticker
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 552703126

Das Vorhaben zielt auf die Datenauswertung, Publikation und Interpretation von Messungen, die das mini-DOAS Gerät an Bord des Forschungsflugzeugs HALO in der ASCCI Kampagne im Frühjahr 2025 aufnehmen wird und in früheren Polarkampagnen wie SOUTHTRAC und POLSTRACC bereits aufgenommen hat. Das mini-DOAS Instrument ist ein passives Fernerkundungsinstrument, mit dem gleichzeitig in Nadir- und Limb-Richtung Himmelsstreulicht im UV/vis/NIR Spektralbereich von Bord HALO gemessen und spektral analysiert wird. Aus den Messungen können mit Hilfe der Differentiellen Optischen Absorptions-Spektroskopie (DOAS) die Konzentrationen wichtiger Spurenstoffe auf Flughöhe, sowie Vertikalprofile und vertikale Säulen unterhalb des Flugzeuges bestimmt werden, wobei einige der gemessenen Spurenstoffe mit anderen Messmethoden nicht (BrO, OClO, IO,) oder nur schwierig (NO2, HONO, CH2O, C2H2O2, und C3H4O2*) nachweisbar sind. Der Schwerpunkt des hier beantragten Vorhabens liegt auf der Bestimmung des Gesamtbromgehalts der Stratosphäre und der Ozonabbaurate durch den katalytischen ClOx/BrOx Zyklus im polaren Vortex. Es sollen BrO Säulenkonzentrationen aus den mini-DOAS Spektren im UV abgeleitet werden, mit dem Luftmassenalter (über den Tracer SF6), Emissionsregionen und Transportrouten korreliert werden, um die langfristigen Trendmessungen von stratosphärischem Brom fortsetzen. Luftmassen innerhalb des polaren Vortex sollen unter Nutzung der simultanen mini-DOAS Messungen von OClO und in Zusammenschau mit ClOx, ClONO2 und HCl (gemessen von den Partnerinstrumenten auf HALO) auf den katalytischen Ozonabbau hin untersucht werden. Insbesondere helfen unsere Messungen die Ozonabbauraten durch den ClOx/BrOx Zyklus unter variablen Bedingungen mit Hilfe des CLaMS Modells des ASCCI Partner FZ Jülich zu berechnen. Der Schwerpunkt des hier beantragten Vorhabens liegt auf der Bestimmung des Gesamtbromgehalts der Stratosphäre und der Ozonabbaurate durch den katalytischen ClOx/BrOx Zyklus im polaren Vortex. Es sollen BrO Säulenkonzentrationen aus den mini-DOAS Spektren im UV abgeleitet werden, mit dem Luftmassenalter (über den Tracer SF6), Emissionsregionen und Transportrouten korreliert werden, um die langfristigen Trendmessungen von stratosphärischem Brom fortsetzen. Luftmassen innerhalb des polaren Vortex sollen unter Nutzung der simultanen mini-DOAS Messungen von OClO und in Zusammenschau mit ClOx, ClONO2 und HCl (gemessen von den Partnerinstrumenten auf HALO) auf den katalytischen Ozonabbau hin untersucht werden. Insbesondere helfen unsere Messungen die Ozonabbauraten durch den ClOx/BrOx Zyklus unter variablen Bedingungen mit Hilfe des CLaMS Modells des ASCCI Partner FZ Jülich zu berechnen.

• 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)