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Projekt
Quantifizierung des Vortexeinflusses auf die Zusammensetzung der untersten arktischen Stratosphäre
Antragsteller
Professor Dr. Peter Hoor
Fachliche Zuordnung
Physik und Chemie der Atmosphäre
Förderung
Förderung seit 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 522359443
Die unterste Stratosphäre der Polarregionen ist durch einen starken diabatischen Abwärtstransport im Bereich des polaren Vortex, Abwärtstransport in der Stratosphäre der mittleren Breiten sowie durch Mischung mit Luft aus niedrigen Breiten dominiert, die als Teil des unteren Astes der Brewer-Dobson Zirkulation stattfindet. In niedrigeren Höhen kommt zusätzlich der Beitrag von Luftmassen aus der extratropischen Troposphäre hinzu, der zur Ausbildung der extratropischen Tropopausenschicht führt (ExTL). In der nördlichen Hemisphäre führt die interannuale Variabilität der dynamischen Vorgänge zu einer erheblichen Variabiität der Zusammensetzung der arktischen untersten Stratosphäre in verschiedenen Jahren. In diesem Projekt sollen die Beiträge der Hauptquellen der Luftmassen quantifiziert werden. Dazu sollen hochaufgelöste Spurengasmessungen (1-3Hz) verschiedener dynamischer Tracer verwendet werden. Wir werden erstmals neuartige Messungen von Ethan (C2H6) als Luftmassenindikator für Vortexluft nutzen. In Kombination mit CO und N2O lässt sich ein Budget der relativen Beiträge der verschiedenen Luftmassenreservoirs berechnen und speziell der Beitrag der Vortexluftmassen zum Budget der untersten Stratosphäre bestimmen. Ebenso lässt sich auch der Beitrag aus der Troposphäre ableiten, der die ExTL erzeugt. Die vertikale Ausdehnung der ExTL wird bestimmt und mit vergleichbaren Messungen bei POLSTRACC (winter 2015/2016) und der Südhemisphäre (2019) bei SOUTHTRAC verglichen, um die Variabilität der ExTL Ausdehnung und den Einfluss der relevanten dynamischen Faktoren zu bestimmen. Schliesslich werden wir die Interaktion von Vortexfilamenten mit dem Hintergrnd der untersten Stratosphäre untersuchen. Dabei werden wir speziell Filamente untersuchen, die starker Scherung unterliegen oder durch Schwerewellen beeinflusst werden, die zu dynamischer Instabilität und Turbulenz führen können. Wir werden die Mischung solcher Filamente mit der Umgebung untersuchen und Spurengasflüsse bestimmen.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
