Validierung von satellitengestützten Treibhausgasmessungen über dem Atlantik mittels schiffsgestützter Messungen

• Antragstellerin: Dr. Seyedeh Nasrin Mostafavipak
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 572655451

Präzise satellitengestützte Beobachtungen von Treibhausgasen (THG) sind entscheidend für die Verifizierung von Emissionen, das Verständnis atmosphärischer Prozesse und die Verbesserung von Klimamodellen. Ein wesentliches Defizit besteht derzeit in der Validierung dieser Satellitendaten über den Ozeanen, da dort Routinemessungen zur Referenz fehlen. Ziel dieses Projekts ist es, diese Lücke durch kontinuierliche Messungen mit einem schiffsgestützten Messsystem auf einer Handelsroute zwischen Europa und Südamerika zu schließen. Kernstück der Messungen ist das EM27/SUN Fourier-Transform-Infrarot (FTIR)-Spektrometer, das in einem speziell entwickelten, Schutzgehäuse mit automatischer Sonnenverfolgung betrieben wird. Ergänzt wird das System durch ein DOAS-Spektrometer zur Messung von NO₂. So können präzise, autonome Messungen der säulenintegrierten Konzentrationen von CO₂, CH₄, CO und NO₂ entlang eines breiten latitudinalen Profils durchgeführt werden. Das Projekt verfolgt folgende Ziele: (1) Validierung von Satellitendaten (OCO-2, OCO-3, GOSAT, TROPOMI) über dem offenen Ozean und in Küstenregionen, (2) Analyse von Land-Ozean-Biases in den Satellitenretrievals, (3) Evaluierung von Reanalyse-Datensätzen wie CAMS und CarbonTracker, (4) Identifikation lokaler Emissionsquellen in Küstenregionen mittels Downwind-Analysen und Emissionsverhältnissen sowie (5) Untersuchung interhemisphärischer Gradienten und langfristiger Trends in säulenintegriertem CO₂ und CH₄. Die Antragstellerin verfügt über umfassende Erfahrung mit mobilen und stationären EM27/SUN-Messungen im urbanen Umfeld, bei Satellitenvalidierungskampagnen und in der Emissionscharakterisierung. Das Projekt ist zeitlich und wissenschaftlich hochaktuell und unterstützt kommende Satellitenmissionen wie CO2M und CarbonMapper. Der geplante Datensatz wird einer der ersten Langzeit-Validierungsdatensätze über dem Atlantik sein. Durch die Schließung einer entscheidenden Validierungslücke und die Verbesserung der Genauigkeit satellitengestützter THG-Messungen leistet das Vorhaben einen wichtigen Beitrag zu realistischeren Emissionsbilanzen und unterstützt internationale Klimaziele wie das Pariser Abkommen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. André Butz