FluGzeug - ModeLlierung - SAtellit Synergie für optimierte CIrrus ChArakTErisierung

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Annette Miltenberger; Dr. Christian Rolf
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 530241293

Zirren sind Eiswolken in großen Höhen, die aufgrund ihrer hohen Variabilität und komplexen Zusammensetzung nur unzureichend charakterisiert sind. Daraus ergeben sich erhebliche Unsicherheiten in der Repräsentation von Zirren in globalen Klimamodellen, in der Abschätzung ihres Strahlungsantriebs sowie des Verständnisses ihrer Rolle in zukünftigen Klimaszenarien. Geleitet durch ein Konsortium bestehend aus der Universität Lille (ULi), der Johannes Gutenberg Universität Mainz (JGU) und dem Forschungszentrum Jülich (FZJ), wird das Projekt GLACIATE das Verständnis der globalen Variabilität von Zirren sowie deren Bildungsprozesse, mikrophysikalischen und Strahlungseigenschaften signifikant vorantreiben. Die komplementäre Expertise des Konsortiums ermöglicht die Entwicklung einer neuen Methode, die Modellierung, Satellitenbeobachtungen und flugzeugbasierte in-situ-Messungen innovativ verknüpft. Dabei werden vier Forschungsziele verfolgt: (1) GLACIATE wird verbesserte Algorithmen zur satelliten-basierten Ableitung von Zirreneigenschaften entwickeln, die Informationen zur Wolkenhistorie aus einem optimierten Lagrangschen Modell CLaMS-Ice einbeziehen. (2) GLACIATE wird eine innovative, gemeinsame in-situ-Flugzeug/Modell/Satelliten-Strategie zur Analyse von Zirren realisieren. Die Entwicklung basiert auf ausgewählten in-situ-Fallstudien, die zur Validierung der weiterentwickelten Satelliten- und Modellalgorithmen sowie für weitergehende Prozessstudien verwendet werden. (3) Gestützt auf die verbesserten Modell- und Satellitendaten, wird GLACIATE regionale und globale Klimatologien von Zirreneigenschaften einschließlich ihrer Strahlungseigenscahften etablieren. (4) GLACIATE wird die Entstehungs- und Entwicklungsmechanismen von Zirren identifizieren, die ausschlaggebend für die Variabilität ihrer mikrophysikalischen und Strahlungseigenschaften sind. Damit wird GLACIATE einen signifikanten Einfluss auf die Weiterentwicklung der Wolkenforschung haben. Das Projekt vertieft das aktuelle Verständnis der Zirreneigenschaften sowie ihrer globalen räumlich-zeitlichen Variabilität. Das erweiterte Prozessverständis erlaubt Rückschlüsse auf zukünftige Änderungen von Zirren, die für Wetterprognosen aber insbesondere für die Analyse von Klimaveränderung und Geo-engineering Anwendungen relevant sind. Zusätzlich wird GLACIATE der Forschungsgemeinschaft neuartige Datensätze und Analysemethoden zur satelliten-gestützten und Lagrangschen Untersuchung von Zirren zur Verfügung stellen, sowie gut-charakterisierte Fallstudien inklusive hochaufgelöster Modellrechnungen und Beobachtungsdaten. Alle in GLACIATE entwickelten Datensätzen werden frei zur Verfügung gestellt. Zusammenfassend wird GLACIATE das Verständnis von Zirren - ein derzeit nur ungenügend charakterisierter und verstandener, aber für das Verständnis des Klimasystems essentieller Wolkentypus - signifikant voranbringen, sowie der Klimaforschung neuartige Werkzeuge und Datensätze für weitere Analysen zur Verfügung stellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Mitverantwortliche: Dr. Martina Krämer; Professor Dr. Peter Spichtinger
• Kooperationspartner: Professor Odran Sourdeval, Ph.D.