HALO Mikrowellenpaket der nächsten Generation – W-Band Radar (HAMPng – WBR)

• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 531848900

In den letzten Jahren sind Radarmessungen mit zwei oder mehreren Wellenlängen zum führenden Standard in der aktiven Mikrowellen-Fernerkundung von Wolken und Niederschlag geworden. Die Streuung von Hydrometeoren bei höheren Frequenzen im W-Band-Spektralbereich wird durch das Mie-Regime bestimmt, im Gegensatz zur Rayleigh-Streuung bei den üblicherweise verwendeten Ka-Band-Frequenzen. Die Unterschiede in den Radarechos bei diesen Frequenzen liefern zusätzliche Informationen, die dazu beitragen, die mikrophysikalischen Eigenschaften, die Phase des Hydrometeors und die Partikelanzahlkonzentration einzugrenzen sowie die quantitative Abschätzung des Wassergehalts zu verbessern, insbesondere im Hinblick auf Eispartikel. Diese neuen Erkenntnisse werden dringend benötigt, um die mikrophysikalische Parametrisierung von der nächsten Generation von Klimamodellen auf der Kilometerskala zu bewerten, aber auch für andere Forschungsanwendungen wie die Validierung kommender globaler Satellitenmissionen. Durch eine Reihe sehr erfolgreicher Flugkampagnen (z.B. die NARVAL-Expeditionen, NAWDEX, EUREC4A, AC3) im letzten Jahrzehnt haben wir das HALO Flugzeug mit der sogenannten NARVAL-Nutzlast als luftgestütztes Wolkenfernerkundungsobservatorium etabliert. Das HALO-Mikrowellenpaket HAMP, bestehend aus einem Ka-Band-Radar und passiven Mikrowellenradiometern bis 183 GHz, ist ein Kerninstrument dieser Konfiguration. Unser Ziel ist es, dieses bestehende Instrumentarium zum "HALO Mikrowellenpaket der nächsten Generation - HAMPng" zu erweitern, indem wir Messmöglichkeiten bei zusätzlichen Frequenzen hinzufügen, um neuartige mikrophysikalische Beobachtungen, insbesondere im Hinblick auf Eispartikel, zu ermöglichen. Wir schlagen vor, ein W-Band-Radar mit Doppler-Fähigkeit anzuschaffen, das synergetisch mit den bestehenden HAMP-Instrumenten und mit einem neuartigen Sub-Millimeter-Mikrowellenradiometer betrieben werden kann, das in dem Partnerantrag "HAMPng - Sub-Millimeter-Radiometer" beschrieben wird.

• DFG-Verfahren: Großgeräteinitiative
• Großgeräte: HAMPng-WBR Radiometer
• Gerätegruppe: 6670 Radaranlagen (außer Distanzmesser 062 und Doppler-Radar 664 und 886)
• Antragstellende Institution: Universität Hamburg
• Leiter: Professor Dr. Felix Ament
• Mitverantwortliche: Dr. Florian Ewald; Dr. Lutz Hirsch