LEIBNIZ-INsTITUT FöUR ATMOsPHöARENPHYsIK e. V. an der ...

Wissenschaftliche Arbeitsschwerpunkte in den Jahren 1998/99
Das IAP arbeitet auf dem Gebiet der Atmosphärenphysik, wobei der Schwerpunkt der Arbeitsrichtung
des IAP bei die Erforschung der Atmosphäre zwischen 10 und 100 km liegt. Hierbei
werden die dynamischen Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Schichten der Atmosphäre
besonders berücksichtigt. Ferner soll festgestellt werden, ob und in welchem Maße Erscheinungen
in der Mesosphäre zur frühzeitigen Warnung von Klimaänderungen genutzt werden
können. Am IAP werden zwei Schwerpunkte bearbeitet:
• Erforschung der Mesosphäre
• Kopplung der atmosphärischen Schichten
Hinzu kommen zusätzliche wichtige Arbeitsfelder, die ab Seite 18 beschrieben werden. Die im
folgenden angegebenen Nummern beziehen sich auf die Berichte aus den Forschungsvorhaben,
welche im weiteren Verlauf dieses Institutsberichtes ab Seite 20 im Detail vorgestellt werden.
Erforschung der Mesosphäre
Die Höhenschicht von etwa 50 bis 100 km wird in verschiedenen geographischen Breiten
experimentell mit Hilfe von Lidars und Radars untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der
thermischen und dynamischen Struktur der Mesopausenregion liegt. Darüber hinaus werden
Modellrechnungen unterschiedlicher Komplexität durchgeführt. Ziel dieser Arbeiten ist es, das
lückenhafte Verständnis über die grundlegenden physikalischen Prozesse zu verbessern und die
Bedeutung dieser Höhenschicht für das Gesamtsystem ” Erdatmosphäre“ zu klären. Innerhalb
dieses Schwerpunktes werden folgende Themen bearbeitet:
Die polare mittlere Atmosphäre (Nr. 1,3,4,12,14,15,16,18,28)
Es wird das thermische und dynamische Verhalten der polaren mittleren Atmosphäre untersucht.
Außerdem widmet sich das IAP auf diesem Gebiet besonders den geschichteten Phänomenen
wie den ” leuchtenden Nachtwolken“ (NLCs) und den ” polaren stratosphärischen Wolken“
(PSCs), die von Mitarbeitern des IAP mit Hilfe von Lidarmessungen im Forschungszentrum
ALOMAR in Nordnorwegen untersucht werden. Hierbei geht es insbesondere um die Charakterisierung
der Morphologie dieser Schichten, sowie um ein Verständnis der Zusammensetzung
und Bildung der Aerosolteilchen.
Des weiteren werden mit VHF- und MF-Radars in der Nähe von ALOMAR das Windfeld
und die Morphologie der Streuzentren in der Mesosphäre, sowie in der Tropo- und unteren Stratosphäre
bestimmt. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen hierbei die ” polar mesosphere
summer echos“ (PMSE).
Mit der Einführung des neuen Direkors zum 1. September 1999 wird die polare Mesosphäre
und untere Thermosphäre ebenfalls mit Hilfe von insitu-Messungen auf Raketen erforscht. Abgesehen
von den Fragestellungen, die zum Teil auch noch am Physikalischen Institut in Bonn
bearbeitet werden, werden am IAP Untersuchungen über die Aufladung von Aerosolen in der
kalten, polaren Mesopausenregion im Sommer durchgeführt.
Bezüglich der polaren Stratosphäre wird ein neues diagnostisches Verfahren zur Beschreibung
des Polarwirbels genutzt, um dynamisch induzierte Ozonveränderungen bei charakteristischen
Verlagerungen des Polarwirbels zu bestimmen.
Die Atmosphäre im Bereich der Mesopause (Nr. 2,3,6,11,17,20,25)
Im Mittelpunkt des Forschungsinteresses steht die Mesopause, eine Höhenschicht minimaler
Temperatur, die im Sommer bei etwa 88 km und im Winter bei etwa 100 km liegt. Mit Hilfe von