Fernerkundung der Atmosphäre



Abteilungsleiter: Prof. Dr. Markus Rapp (komm.), Dr. Ralf Meerkötter

Fernerkundung von Wolken mit MSG/SEVIRI (Meteosat Second Generation). Im Uhrzeigersinn für jeweils ein Viertel der Scheibe, oben rechts beginnend, sind dargestellt: Farbkomposit, optische Dicke, reflektierter solarer Strahlungsfluss, effektiver Tröpfchenradius.

Wetter, Klima und Chemie der Atmosphäre werden durch eine Reihe von Parametern beeinflusst. Wolken und Aerosole gehören ohne Zweifel zu den wichtigsten dieser Parameter. Laut des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) ist z. B. die Rückkopplung von Wolken eine der größten Unsicherheiten bei der Vorhersage des zukünftigen Klimas. Ein genaueres Verständnis dieser Komponenten und ihrer Wechselwirkung mit der solaren und thermischen Strahlung ist daher dringend erforderlich. Satellitenmessungen und bodengestützte Messungen passiver und aktiver Fernerkundungsinstrumente sind in der Lage Wolken und Aerosole in Raum und Zeit zu beobachten und dabei Aufschluss über deren Lebenszyklus und damit verknüpfter wetter- und klimarelevanter Eigenschaften zu geben.

Unsere Forschungsthemen sind:

  • Die Untersuchung der Lebenszyklusprozesse von Wasser- und Eiswolken, der Wolken-Aerosol-Strahlungs-Wechselwirkungen sowie der entsprechenden Einflüsse  auf Wetter und Klima
  • Der Einfluss des Flugverkehrs auf die Bewölkung und Quantifizierung des Strahlungsantriebes von Kondensstreifen und Kondensstreifenzirren
  • Die Erkennung, Quantifizierung und zeitliche Extrapolation von mit Vulkanasche belasteten Gebieten basierend auf Satellitenbeobachtungen als Beitrag zu einem effizienten Flugverkehrsmanagement
  • Der Einfluss räumlicher und zeitlicher Variabilität von Wolken mit Blick auf eine verbesserte Kurzfrist-Solarenergieprognose
  • Das Verständnis von Dynamik, Niederschlagsbildung und Blitzen in konvektiven Wolken und Gewittern

Unsere wichtigsten Werkzeuge sind:

  • Wolkenklassifizierungsmethoden sowie Fernerkundungsverfahren zur Ermittlung von makroskopischen, mikrophysikalischen und optischen Eigenschaften von Wasser- und Eiswolken (Meteosat/SEVIRI, CALIPSO/CALIOP, Aqua-, Terra/MODIS)
  • Verfahren zur Kurzfristprognose der Verteilung von Wasser- und Eiswolken (Meteosat/SEVIRI)
  • Verfahren zur Erkennung und zeitlichen Verfolgung linearer Kondensstreifen (Meteosat/SEVIRI, MODIS)
  • Fernerkundungsverfahren zur Bestimmung der Strahlungsbilanzkomponenten am Oberrand der Atmosphäre (Meteosat/SEVIRI)
  • Fernerkundungsverfahren zur Erkennung von Vulkanasche (Meteosat/SEVIRI)
  • Ein- und dreidimensionale Strahlungstransfermodelle (libRadtran, MYSTIC, MOM)
  • das Polarisations-Doppler-Radar POLDIRAD mit bistatischer Erweiterung zur Erfassung dreidimensionaler Strömungsmuster

Die methodischen Ansätze zur Entwicklung der aufgelisteten Fernerkundungsmethoden sind unter „Passive Fernerkundung“ skizziert.

Die Abteilung Fernerkundung der Atmosphäre arbeitet in enger Kooperation mit dem Lehrstuhl für Experimentelle Meteorologie der Ludwig-Maximilians-Universität München.

Kontakt
Prof. Dr.rer.nat. Markus Rapp 
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Physik der Atmosphäre
82234 Weßling
Tel.: +49 8153 2521
Fax: +49 8153 1841
 
 
Dr.rer.nat. Ralf Meerkötter
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Physik der Atmosphäre, Fernerkundung der Atmosphäre
82234 Weßling
Tel.: +49 8153 28-2535
Fax: +49 8153 28-1841

 


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Strahlung in der Atmosphäre (http://dlr.de/pa/desktopdefault.aspx/tabid-2556/3832_read-5733/usetemplate-print/)
Globale Modelle (http://dlr.de/pa/desktopdefault.aspx/tabid-8859/15306_read-5707/usetemplate-print/)
UV-Strahlung (http://dlr.de/pa/desktopdefault.aspx/tabid-2556/3832_read-5735/usetemplate-print/)