Luftgetragene Spurengasmessungen und mesoskalige Modellierung (ATM)

Mission Statement

Die Gruppe Airborne Trace Gas Measurements and Mesoscale Modeling (ATM) beschäftigt sich mit atmosphärischen Messungen von Spurengasen, die für das Klima unserer Erde relevant sind. Diese Daten werden in Kombination mit Transportmodellen genutzt, um mehr über Quellen/Senken von Treibhausgasen und verwandten Tracern zu erfahren, hauptsächlich CO2. Auf experimenteller Seite beinhaltet dies die hochgenaue Messung von Spurengasen von luftgestützten Plattformen, aber auch die Entwicklung und Optimierung solcher Instrumente. Auf der theoretischen Seite beinhaltet es die Entwicklung von Analysewerkzeugen wie mesoskaligen Tracertransportmodellen, die mit Oberflächenflussmodellen gekoppelt sind.

Um Biosphäre-Atmosphäre-Flüsse auf regionalen Skalen (Skalen von Landnutzungsmustern, Störungen und politischen Grenzen) besser quantifizieren zu können, müssen Messungen verwendet werden, die über kontinentale Gebiete in der Nähe der zugrunde liegenden Prozesse durchgeführt werden.

Aufgrund der zunehmenden Komplexität der Flüsse (höhere räumliche Variabilität) und der Meteorologie (mesoskalige Zirkulationen, wie sie durch nicht ideales Gelände verursacht werden) werden neue Modellierungswerkzeuge benötigt, um die Messungen von CO2 besser darstellen zu können. Durch den Einsatz von Flugzeugen zur Bereitstellung von Informationen über die 3-D-Verteilung atmosphärischer Spurengase können wir nicht nur die Oberflächen-Atmosphäre-Austauschflüsse auf regionaler Ebene einschränken, sondern auch die Modellierungsrahmen umfassend validieren.
Das Endziel ist ein Modell-Daten-Fusion-Framework, das die Fülle von Informationen nutzen kann, die durch Messungen aus vielen verschiedenen Experimenten bereitgestellt werden, wie z.B. Basisfernerkundung mit Sonnenabsorptions-FTIR-Spektroskopie, aber auch weitere flussbezogene Techniken wie Wirbelkovarianzmessungen, Fernerkundung der Vegetationsaktivität und Vegetationsbedeckung sowie Inventardaten zur Einschränkung langer Zeitskalen.

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