Lagrangesche Simulation des globalen atmosphärischen Wasserkreislaufs (LaWa)

• Antragsteller: Professor Dr. Joseph Egger; Professor Dr. Robert Sausen
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 22012105

Wasserdampf ist das bedeutendste Treibhausgas. Seine korrekte Simulation ist somit Grundlage für Klimaszenarienrechnungen. Zwar sind die grundlegenden Prozesse prinzipiell bekannt, die den Wasserdampfgehalt der oberen Troposphäre bestimmen, jedoch ist ihr Zusammenspiel noch ungeklärt. Generell wird die Wasserdampfkonzentration im Tropopausenbereich durch Modelle der globalen Zirkulation überschätzt. Erste Ansätze mittels eines Lagrangeschen Transportschemas und einer ad-hoc Wolkenparametrisierung konnten sowohl das Ausschmieren der im Tropopausenbereich starken Wasserdampfgradienten als auch den Temperaturfehler drastisch reduzieren (Stenke, 2005). Im beantragten Vorhaben soll daher mittels eines Lagrangeschen Ansatzes der Transport von Wasserdampf und somit das Verständnis und die Quantifizierung der maßgeblichen Prozesse erheblich verbessert werden. Hierzu muss eine Parametrisierung der Mikrophysik für die Lagrangeschen Luftpakete entwickelt werden, die aufgrund konvektiver Prozesse in der Atmosphäre aufsteigen können. Ziele dieses Projektes sind(1) eine realistischere Simulation der räumlich-zeitlichen Verteilung des Wasserdampfs in der Atmosphäre mit einem Lagrangeschen globalen Modell der Atmosphäre und(2) ein besseres Verständnis der Herkunft und Verteilung des Wasserdampfs im Bereich der oberen Troposphäre/unteren Stratosphäre.Erst durch den gewählten Lagrangeschen Ansatz können nun die Transportwege und alle Prozesse entlang des Weges konsistent analysiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen