Institutsbericht 2010/2011 - Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik ...

18 MAARSY: Abschluss der Aufbauphase und Überblick über
erste Ergebnisse
(R. Latteck, W. Singer, M. Rapp, G. Stober, T. Renkwitz, M. Zecha, J. Trautner, T. Barth,
J. Wedrich)
Im Frühjahr 2011 wurde auf der nordnorwegischen Insel Andøya (69,3 ◦ N, 16,0 ◦ O) nach zweijähriger
Bauzeit das Middle Atmosphere Alomar Radar System (MAARSY, Abb. 18.1) fertiggestellt.
MAARSY ersetzt das bisherige ALWIN-MST-Radar, welches kontinuierlich mehr als 10 Jahre lang
auf Andøya betrieben wurde. Das neue Radar wurde mit der Zielstellung entworfen, horizontale
Strukturen polarer mesosphärischer Sommerechos (PMSE), verursacht durch mesosphärische Eiswolken,
mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung zu erfassen und dreidimensionale Strukturen
des Windfeldes und turbulenter Parameter zu untersuchen.
Abb. 18.1: Der Blick auf das MAARSY-Gelände im Juli 2011 zeigt das Antennenfeld mit den sechs Sende-
Containern sowie das Hauptgebäude, in dem Radarsteuerung und Datenerfassung untergebracht sind.
Nachdem der Aufbau der Antenne und der Infrastruktur im Herbst 2009 abgeschlossen waren,
wurde mit der sukzessiven Installation der Radarhardware begonnen. Im Frühjahr 2010 waren
die Radarsteuerung und die Datenerfassung sowie 196 der 433 Sende-Empfangsmodule einsatzfähig
und es konnte der unbeaufsichtigte Messbetrieb zur Beobachtung von PMSE weitergeführt
werden. Nach den Sommermessungen wurde MAARSY bis zum Dezember 2010 auf 343 Sende-
Empfangsmodule aufgerüstet. Damit war rechtzeitig zur ECOMA-Kampagne (siehe Kap. 29) ungefähr
80% der Leistungsfähigkeit des neuen Radars erreicht, was es auch ermöglichte, Experimente
zur Untersuchung sogenannter Meteorkopfechos durchzuführen (siehe Kap. 28).
Abb. 18.2: Horizontaler Schnitt durch eine
PMSE überlagert mit den Querschnitten
der 97 Radarstrahlen in 84 km Höhe.
Die vollständige Ausbaustufe wurde im Frühjahr
2011 erreicht. Das Hauptziel für den Bau des neuen Radars,
die Untersuchung horizontaler Strukturen polarer
mesosphärischer Echos, konnte allerdings schon mit den
Teilausbaustufen des Systems erfolgreich getestet und
schließlich mit der vollen Ausbaustufe während verschiedener
Messkampagnen weiter verfolgt werden. Im Sommer
2011 wurden dazu Experimente konfiguriert, die
den Radarstrahl mit der Pulswiederholfrequenz in bis
zu 25 verschiedene Richtungen steuern. Die Aneinanderreihung
vier solcher Experimente ergab somit 97 verschiedene
Strahlrichtungen, mit denen ein Gebiet von
ungefähr 80 km Durchmesser im Höhenbereich von 50
bis 100 km erfasst werden konnte. Abb. 18.2 zeigt die
Querschnitte der 97 Radarstrahlen in 84 km Höhe über
einem horizontalen Schnitt durch eine PMSE in dieser
Höhe, dargestellt durch das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) der Messungen.
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