UCP-HAMP

HALO Microwave Package (HAMP)

Die Beschreibung von Wolken und Niederschlag stellt die größte Unsicherheit in der Wetter- und Klimamodellierung dar. Das Ziel dieses Projekts ist, das Potential des HALO Microwave Package (HAMP) für die flugzeuggebundene Messung von Wolken und Niederschlag zu untersuchen. HAMP ist eine einzigartige Kombination von einem 23-Kanal-Mikrowellenradiometer und einem Wolkenradar.

In Rahmen dieses Projekts werden Algorithmen entwickelt um Profile von Temperatur, Feuchte und Hydrometeorverteilung und die dazugehörigen Fehlerabschätzungen zu erhalten. Hierfür werden Synergien der verschiedenen Instrumente genutzt.

Es soll gezeigt werden, dass Messungen, die während der NARVAL-Kampagne erhoben wurden, zur Verbesserung von Modellvorhersagen genutzt werden können. Hierbei soll auch die Annahme, dass flache konvektive Bewölkung nicht regnet, überprüft werden.

Die wissenschaftlichen Ziele die in diesem Projekt untersucht werden sollen sind:

• Ableitung von thermodynamischen Profilen (Feuchte und Temperatur) und Hydrometeoreigenschaften aus Radiometer- und Wolkenradarmessungen sowie Quantifizierung der dazugehörigen Unsicherheiten.
• Charakterisierung des zusätzlichen Nutzen den HAMP im Vergleich zu anderen Messkonfigurationen (Satellitenmessung und bodengebundene Fernerkundung) bietet.
• Untersuchung wie mit Hilfe von HAMP-Messungen die Lücke zwischen verschiedenen zeitlichen und räumlichen Skalen von bodengebundenen Messungen (Punktmessung), Satelliten und Modellen (Mittelung über große Gebiete) geschlossen werden kann.
• Demonstration des Potentials vom HAMP durch Untersuchung von Wolkeneigenschaften in zwei speziellen Regiemen: postfrontale Konvektion über dem Nordatlantik und Cumuluskonvektion in der Passatzone über dem subtropischen Atlantik.
• Bewertung des Nutzen von HAMP-Messungen in der Entwicklung von Wolkenmikrophysikparameterisierungen und Satellitenretrievals.

NARVAL Mission

Ziel des NARVAL (Next-generation Aircraft Remote-Sensing for Validation Studies) Projekts ist zu überprüfen, inwieweit das Forschungsflugzeug HALO als Fernerkundungsplattform genutzt werden kann um den Zustand der Atmosphäre und hier insbesondere die Prozesse und Zusammensetzung im Bezug auf Feuchtigkeit zu untersuchen. In diesem Projekt werden eine Kombination aus Fernerkundungs- und In-situ-Messungen verwendet um die folgenden Hauptfragen zu beantworten:

1. Kann das Forschungsflugzeug HALO als Fernerkundungsplattform konfiguriert werden, so dass neue und quantitavie Erkenntnisse über die Entwicklung von Feuchteprozessen in der Atmosphäre gewonnen werden können?
2. In welchem Umfang entwickelt sich Niederschlag in flachen Wolkenregiemen (sowohl in der Passatwindzone, als auch in extratropischen Zyklonen)?

Die NARVAL Kampagne fand im Winter 2013/2014 statt. Während dieser Zeit wurden Flüge von Island aus über dem arktischen Nordatlantik durchgeführt. Außerdem gab es Flüge zwischen Deutschland und Barbados. Hier betreibt das MPI-M ein bodengebundenes Wolkenobservatorium.