Darüber hinaus wird Eurec4A untersuchen, wie feinskalige Merkmale im Ozean – Wirbel und Fronten – mit der Atmosphäre interagieren. Im Rahmen der deutsch-französischen Initiative mit mehr als 40 Partnern kommen östlich und südlich der Karibikinsel Barbados fünf Forschungsflugzeuge und vier Forschungsschiffe zum Einsatz; kombiniert mit Bodenmess-Stationen und Satellitenfernerkundung. Die bisher weltweit größte Untersuchung der niedrigen Wolken und ihren lokalen Wechselwirkungen in Atmosphäre und Ozeanumgebung wird vom Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M) in Hamburg und dem Laboratoire de Météorologie Dynamique in Paris geleitet. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist als wichtiger Partner mit Experimenten am Boden und an Bord des Forschungsflugzeugs Halo beteiligt und verantwortlich für den Betrieb des Forschungsflugzeugs.
Tiefe Wolken in Passatregion
Wolken sind ein wesentlicher Klimafaktor. Wie die tiefen Wolken in den Passatregionen auf die globale Erwärmung reagieren, bestimmt maßgeblich, wie schnell und intensiv zukünftige Entwicklungen verlaufen werden. Die Wissenschaft untersuchte die Rolle von Wolken und Konvektion im Klimasystem bisher mit Theorien und Klimamodellen. Um diese zu überprüfen, brauchen die Forschenden insbesondere Beobachtungsdaten über die Dynamik der atmosphärischen und ozeanischen Bedingungen, in denen die Wolken entstehen und vergehen. Mit den umfangreichen Messungen während der Feldstudie Eurec4A werden sie sehr detailliert den Lebenszyklus der konvektiven Wolken in der Passatregion studieren, um ein möglichst vollständiges Bild zu erhalten.
Wie reagieren Wolken auf den Klimawandel?
Analysen der Klimamodell-Vergleichsstudien (CMIP – Climate Model Intercomparison Project) über die letzten Jahrzehnte zeigten, dass eine durch die Klimaerwärmung bedingte Abnahme der Wolken in der Passatregion zu einer weiter zunehmenden globalen Erwärmung führt, eine „positive“ Rückkopplung. Projektleiter Bjorn Stevens: „Wir werden überprüfen, ob das Verhalten von Modellen korrekt ist, die eine starke Abnahme der Bewölkung mit der Erwärmung zeigen. Falls ja, würde es bedeuten, dass höhere Schätzungen der zu erwartenden Erwärmung durch ansteigendes CO2 plausibler sind.“ Der Umfang und die Reichweite der Messungen bietet dabei die Möglichkeit, eine neue Generation von Klimamodellen und Satellitendatenprodukten zu evaluieren.
Wasserdampf mit fliegendem Laser im Blick
Ein Fokus des DLR-Instituts für Physik der Atmosphäre ist, mittels laserbasierten Lidar-Messungen auf dem Forschungsflugzeug Halo ein sehr genaues Bild der atmosphärischen Bedingungen rundum und zwischen den Wolken zu bekommen: Mit dem in Oberpfaffenhofen entwickelten Lidar kann man ergänzend zu Radar- und Dropsonden-Messungen kleinere Wolken erfassen und vor allem den Wasserdampf messen, der sie umgibt und damit wesentlich zu ihrem Wachstum und Verhalten beiträgt. Auch feuchte Luftschichten über den Wolken beeinflussen deren Bildung indirekt durch Strahlungseffekte und werden vom Lidar genau erfasst.
Neben einem besseren Verständnis der Kopplungsprozesse von Wolken und Zirkulation wird die Kampagne mit den umfangreichen Messdaten einen Referenzdatensatz bereitstellen. Er soll als Maßstab zur Verbesserung der Modellierung und der Satellitenfernerkundung von Wolken und Zirkulation dienen.
Weitere Informationen unter www.dlr.de