Lidar-Messungen von latenten Wärmeflussprofilen in Kaltsektoren extratropischer Tiefdruckgebiete

• Antragsteller: Dr. Andreas Schäfler
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 552696968

Der Austausch von Wärme, Impuls und Wasserdampf durch turbulente Flüsse beeinflusst die atmosphärische und ozeanische Zirkulation auf Wetter- und Klimazeitskalen maßgeblich. Flüsse werden, trotz ihrer Bedeutung, selten beobachtet und daher ist ihre räumliche und zeitliche Verteilung nicht ausreichend bekannt. Diese Unsicherheit in der Verteilung wirkt sich auf die Repräsentation der Flüsse in der numerischen Wettervorhersage aus, die wiederum einen möglichen Einfluss auf die Vorhersagbarkeit des Wetters und im Speziellen von Starkwetterereignissen, wie beispielsweise Stürme, Starkniederschläge oder Dürreperioden, hat. Solche Starkwetterereignisse werden in den mittleren Breiten maßgeblich von vorüberziehenden Tiefdruckgebieten bestimmt. Die mit Tiefdruckgebieten einhergehende Umverteilung von warmen und kalten Luftmassen und hohe Windgeschwindigkeiten führen zu starken turbulenten Flüssen. Dabei haben latente Wärmeflüsse in Kaltsektoren extratropischer Tiefdruckgebiete einen bedeutenden Effekt auf die Luftmassen der marinen Grenzschicht. Die befeuchtete Luft wird in neu entstehende Tiefruckgebiete transportiert wo sie die latente Wärmefreisetzung und den Niederschlag beeinflusst. In diesem Projekt wird eine innovative Methode zur Messung latenter Wärmeflussprofile in Kaltsektoren extratropischer Tiefdruckgebiete und eine Charakterisierung der marinen Grenzschicht vorgeschlagen, die auf zeitgleich mit Lidar gemessenen Wasserdampf- und Windprofilen der Kampagne „North Atlantic Waveguide, Dry Intrusion, and Downstream Impact Campaign“ (NAWDIC) beruht. Die hohe Genauigkeit und räumliche Abdeckung dieser Beobachtungen erlauben eine genauere Validierung der numerischen Wettervorhersage. Insbesondere beabsichtigen wir systematische Fehler relativ zu Wettersystemen in abgelegenen Ozeangebieten zu identifizieren. Die erwarteten Resultate werden wichtige Hinweise für eine zukünftige Verbesserungen des Beobachtungs- und Analysesystems liefern, die essentiell sind um Starkwetterereignisse genauer vorhersagen zu können.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the "High Altitude and Long Range Research Aircraft" (HALO)
• Mitverantwortliche: Professor Dr. George Craig; Dr. Christoph Kiemle; Dr. Martin Wirth; Dr. Benjamin Witschas