Klimamodell-PArametrisierungen – Revision mit Hilfe von RAdar (PARA)

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Johannes Quaas; Privatdozentin Dr. Silke Trömel, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 408026929

PARA trägt zum zweiten Ziel des SPP PROM bei, indem das Projekt die Parametrisierung von Wolken- und Niederschlagsprozessen im Atmosphärenmodell mit Hilfe der polarimetrischen Radarbeobachtungen verbessert.Die adäquate Darstellung diabatischer Wolken- und Niederschlagsprozesse ist eine besondere Herausforderung für Klimamodelle, da diese räumlich nicht aufgelösten Prozesse mittels subskaliger Parameterisierungen repräsentiert werden. Diese müssen mit Hilfe von Beobachtungen und/oder prozessauflösenden Simulationen erstellt und evaluiert werden. Radarpolarimetrie liefert die am Besten geeingneten Beobachtungen für die Wolken- und Niederschlagsmikrophysik dank der Ableitung mikrophysikalischer Zustandsgrößen und der Prozesserkennung. In der ersten Phase von PROM wird das Projekt PARA die räumliche Heterogenität des Eiswassergehalts sowie die Niederschlagsbildung über de Eisphase betrachten; in der zweiten Phase wird die Betrachtung von Mischphasenprozessen wie Bereifung und die Rolle der Variabilität der Partikelanzahlkonzentration hinzukommen. PARA betrachtet dabei mit Hilfe von polarimetrischen Radarbeobachtungen und der Evaluierung und Revision der Parametrisierungen im ICON-Klimamodell die vier Prozesse, die für die Bestimmung von aus der Eisphase gebildeten Niederschlag am Boden relevant sind: (i) die Eisbildung und die räumliche Heterogenität des Eiswassergehalts auf bezüglich des ICON-GCM subskaligen Dimensionen, (ii) die Rolle dieser Variabilität für die Schneebildung durch den Aggregationsprozess, (iii) das Schmelzen von Schnee bei Temperaturen über 0°C, und (iv) die Verdunstung von Regen unterhalb der Schmelzschicht.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2115: Synergie von Polarimetrischen Radarbeobachtungen und Atmosphärenmodellierung (PROM) - Verschmelzung von Radarpolarimetrie und numerischer Atmosphärenmodellierung für ein verbessertes Verständnis von Wolken- und Niederschlagsprozessen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Clemens Simmer