Abteilung Atmosphäre

Die Organisationseinheit "Atmosphäre (DFD-ATM)"  ist tätig auf dem Gebiet der Entwicklung und Erzeugung innovativer Daten- und Informationsprodukte, Services und geowissenschaftlicher Forschung. Das Spektrum der Aktivitäten reicht von der anwendungsorientierten Grundlagenforschung bis hin zur Demonstration innovativer Anwendungen und Vorstufen marktfähiger Produkte. Die Arbeiten finden vornehmlich statt auf der Grundlage satellitengestützter Messungen in der Atmosphäre (essentielle Klimavariablen, Copernicus-Produkte) für die Klima- und Atmosphärenforschung und die Bearbeitung gesellschaftlich relevanter Themen (z. B. Energie, Luftqualität und Gesundheit, Extremereignisse, Konventionsmonitoring).

DFD-ATM stützt sich auf eine Vielzahl frei zugänglicher satellitenbasierter Daten unterschiedlicher Herkunft und Veredelungsgrade. Durch den Einsatz eigener Retrieval-Verfahren, Assimilation satellitenbasierter Messungen in Chemie-Transport-Modelle (CTM) sowie deren Verknüpfung mit nicht-satellitenbasierten Daten, Informationen, weiteren Atmosphärenmodellen und mathematischen Analyseverfahren erzeugt DFD-ATM eigene integrierte Variablen.

Ergänzend entwickelt und nutzt DFD-ATM bodengestützte Infrarotspektrometer (GRIPS) und bildgebende Infrarotkameras zur Beobachtung des Höhenbereichs der oberen Mesosphäre und unteren Thermosphäre. Die Arbeiten finden statt vor dem Hintergrund von Fragen zu Klimawandel und Klimavariabilität, Früherkennung von Extremereignissen, Validation von Klimamodellen sowie satellitengestützter Variablen und zur Vorläuferdemonstration zukünftiger satellitengestützter Verfahren.

DFD-ATM positioniert sich darüber hinaus durch eigene geowissenschaftliche Forschung  mir den erzielten Daten und durch Partizipation an der öffentlichen Diskussion als neutrale Instanz (z. B. Thema Klimaerwärmung). Wesentliche Mittel hierzu sind anerkannte begutachtete Publikationen und die dadurch dokumentierte Fachkompetenz seiner Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter.

Die eigene Forschung und Entwicklung in den Themenbereichen Aerosole, Wolken, Strahlung, Spurengase und Dynamik beinhaltet vielfältige Anknüpfungspunkte auch zu anderen Instituten im DLR, insbesondere zum Institut für Physik der Atmosphäre, Institut für Technische Thermodynamik, Institut für Kommunikation und Navigation und nicht zuletzt zum Institut für Methodik der Fernerkundung im EOC. Die Arbeiten werden inhaltlich abgestimmt und kooperativ durchgeführt wo immer dies möglich und sinnvoll ist.

Weltdatenzentrum für Fernerkundung der Atmosphäre (WDC-RSAT)

Das WDC ist ein Archiv mit Datenportal zum Zugriff auf international verfügbare satellitengestützte Daten, Informationen und Services. Nicht alle Daten werden zentral im WDC bzw. im DFD- Langzeitarchiv vorgehalten Das WDC fungiert vielmehr als zentraler Informationsknoten.

Als zertifiziertes und akkreditiertes sogenanntes „Data Collection and Processing Center, DCPC“ des Deutschen Wetterdienstes ist es informationstechnisch in das WMO-Informationssystem (WIS) eingebunden und hat Zugriff auf WMO-Daten weltweit. Als akkreditierter Datenpublikationsagent bei der Technischen Informationsbibliothek Hannover, TIB, sowie bei DataCite und mit Unterstützung durch die DFG, vergibt das WDC nach Maßgabe internationaler Standards sogenannte „persistente digitale Objektidentifikatoren“, DOI, für Datensätze und leistet so einen Beitrag zur Qualitätssicherung von Produkten in der internationalen Forschung.

Das WDC fungiert als „Schaufenster“ des DFD bzw. des EOC für seine selbst entwickelten Produkte und dient als Plattform für die in DFD-ATM entwickelten operativen Services (z. B. zur Validation satellitenbasierter Messungen oder zur Verschneidung verschiedener Informationsebenen mittels OGC-Funktionalitäten).

Der Betrieb des WDC ist eine Dienstleistung des DFD für die internationale Wissenschaft und stützt sich auf internationale Mandate (WMO, ICSU, NASA). Es ist vorgesehen, das WDC als eine Infrastruktur beim Betrieb des operationellen Copernicus-Dienstes der EU zu nutzen. Darüber hinaus wird angestrebt, das WDC als ein Portal für die atmosphärenbezogenen Daten des ESA-CCI-Programms zu etablieren.

Die Aufgaben des WDC werden DLR-programmatisch als Vorhaben gefördert, intern als kontinuierlich fortgeschriebenes Projekt umgesetzt. Es soll ab 2015 wieder durch einen Lenkungsausschuss beraten werden.

Die technischen Funktionen des WDC sollen zukünftig verstärkt von D-SDA wahrgenommen werden.

Das WDC sollte inhaltlich erweitert werden (inklusive Mandat) für fernerkundungsgestützte Variablen des Globalen Wandels (Schwerpunkt regionale und globale Produkte).

NDMC

Das NDMC ist ein internationales Netzwerk von bodengestützten Systemen (IR-, VIS-Spektro- und Radiometer, LIDAR, Radar) zur Beobachtung der Mesosphäre und unteren Thermosphäre. Es wurde auf Initiative des DFD ins Leben gerufen.

Eingebunden sind auch Daten satellitenbasierter Systeme und globale Zirkulationsmodelle. DFD-ATM bringt sich mit seinen GRIPS-Systemen ein und koordiniert gemeinsam mit Partnern das Netzwerk. Die Mittel für Beschaffung und Betrieb der Infrastrukturen trägt jeder Partner selbst.

NDMC trägt bei zum UN-Weltklimaforschungsprogramm, WCRP. Alle NDMC-gewonnenen Daten sind im Grundsatz frei zugänglich über das WDC.

UFS Schneefernerhaus

DFD-ATM nutzt die UFS als wichtigen Standort für seine GRIPS- und IR-Kamerasysteme (keine störende Lichtverschmutzung). Das GRIPS-System auf der UFS soll zukünftig den internationalen Mess-Standard repräsentieren. Die Rückführung auf den nationalen Eichstandard wird von der Physikalisch Technischen Bundesanstalt, PTB, aus Eigeninteresse und im EU-Rahmen vorgenommen.

Daneben ist DFD-ATM aktuell über das WDC Dienstleister beim Aufbau und Betrieb eines Datenanalysezentrums, AlpDAZ, im Kontext eines Verbunds alpiner Höhenforschungsstationen (Virtuelles Alpenobservatorium, VAO). Das WDC wird dem VAO insbesondere den Zugang zu satellitenbasierten Daten, Informationen und Services ermöglichen.

VAO soll als eine europäische Forschungsinfrastruktur der EU (ESFRI) langfristig verstetigt werden.

Der Leiter ATM ist bis 2017 Sprecher des wissenschaftlichen Lenkungskreises der UFS und trägt damit auch ein hohes Maß an Verantwortung für die Forschung auf der UFS.