The Martian Atmosphere: Observation and Modeling

• Applicants: Privatdozent Hendrik Elbern, Ph.D.; Dr. Paul Hartogh
• Subject Area: Geophysics
• Term: from 2002 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5337614

In naher Zukunft werden Mikrowellenexperimente im mm- und submm-Bereich die Kenntnisse über Struktur, Dynamik und Chemie der Marsatmosphäre revolutionieren. Limb Sounder werden aus niedrigen Mars-Umlaufbahnen hochaufgelöste, globale Vertikalprofile atmosphärischer Parameter vom Marsboden bis zur Thermosphäre liefern und damit wesentlich zum Verständnis der allgemeinen atmosphärischen Zirkulation und des Klimas sowohl auf kurzen als auch auf langen Zeitskalen beitragen. Die Komplexität atmosphärischer Wechselwirkungen macht eine einfache Interpretation solcher Meßdaten häufig sehr schwierig und wage. Deshalb werden Modelle zur Beschreibung der atmosphärischen Vorgänge benötigt. Mittels der gewonnenen Meßdaten können solche Modelle realitätsnahe Aussagen über das Marsklima und dessen zeitliche Änderung in der unteren und oberen Atmosphäre liefern. Im Rahmen des vorliegenden Antrags soll dazu Mart ACC (Martian Atmosphere-Circulation and Climate Model) weiterentwickelt werden, das die allgemeine Zirkulation der Marsatmosphäre im Höhenbereich von 0-130 km beschreibt. Diese neue Version MartACC-CT (Chemie und Transport) soll ein gekoppeltes System von Dynamik und Mesosphärenchemie enthalten, die Strahlungsprozesse unter Bedingungen des nicht lokalen thermodynamischen Gleichgewichts beschreiben können sowie neuartige Datenassimilationstechniken verwenden. Neuste Erkenntnisse der terrestrischen Mesosphärenchemie/Dynamik werden dabei einfließen. Mart-ACC-CT soll als Grundlage zur Strahlungstransportmodellierung im Mikrowellenbereich herangezogen werden und helfen Beobachtungsstrategien zu entwickeln.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1115: Mars and the Terrestrial Planets
• Participating Persons: Dr. Uwe Berger (†); Dr. Christopher Jarchow; Dr. Alexander Kutepov; Privatdozent Dr. Gerd Sonnemann