Atmosphärenchemie trifft auf Meteorologie: Von Aerosol bis Zeppelin
Vortragender: Dr. Sebastian Schmitt (Forschungszentrum Jülich)
Das „Institut für Energie- und Klimaforschung: Troposphäre“ am Forschungszentrum Jülich erforscht die Chemie der Troposphäre, führt globale Beobachtungen durch, und simuliert atmosphärische Chemie- und Transportprozesse mittels numerischer Modelle. Ein besonderer Fokus bei der Erforschung der bodennahen Luftschichten liegt auf der Meteorologie der Grenzschicht, da diese zur Interpretation von bodennahen Messungen eine wichtige Rolle spielt. Oftmals können atmosphärenchemische Beobachtungen nur bodengestützt durchgeführt werden, da die vielseitige Messtechnik nur mit großem Aufwand innerhalb der planetaren Grenzschicht bewegt werden kann. In diesem Vortrag werden drei aktuelle Beispiele vorgestellt, die es ermöglichen eine vertikale Auflösung der Grenzschicht zu erforschen. Am meteorologischen Turm am Forschungszentrum Jülich (Höhe 120 m) werden ortsgebundene höhenaufgelöste Messungen von atmosphärischem Aerosol durchgeführt. Messflüge mit einem Zeppelin ermöglichen zudem ortsunabhängige Messungen in der unteren Troposphäre. Die Miniaturisierung von Sensoren erlaubt künftig den Einsatz von unbemannten Flugobjekten (Drohnen), welche in hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung Messdaten liefern können.
Eine kurze Geschichte des (Wetter-)Radars
Vortragender: Dipl.-Ing. Simon Gerhards (GAMIC)
Oder: Was Schiffe auf dem Rhein mit Regentropfen gemeinsam haben.
Wetterradare sind aus der heutigen Welt der Meteorologen nicht mehr wegzudenken. Doch wie ist man überhaupt dazu gekommen, Niederschläge mittels elektromagnetischer Strahlung zu erfassen? Simon Gerhards der Firma GAMIC (spezialisiert auf Wetterradartechnik und Signalverarbeitung) gibt einen Überblick über die Geschichte des Radars sowie die Entwicklung von Wetterradaren. Außerdem erklärt er interessante meteorologische Anwendungsmöglichkeiten mit dem heutigen Stand der Technik.
IPCC
Vortragende: Dipl.-Biol. Carola Best (Deutsche IPCC-Koordinierungsstelle)
Der Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ist eine Institution der Vereinten Nationen. In seinem Auftrag tragen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit den aktuellen Stand der Klimaforschung zusammen und bewerten anhand anerkannter Veröffentlichungen den jeweils neuesten Kenntnisstand zum Klimawandel. Der IPCC bietet Grundlagen für wissenschaftsbasierte Entscheidungen der Politik, ohne jedoch konkrete Lösungswege vorzuschlagen oder politische Handlungsempfehlungen zu geben.
Der Vortrag gibt einen Überblick darüber, wie der IPCC genau arbeitet, welche Berichte er veröffentlicht und wie man sich beteiligen kann.
Nebel – Wasserquelle für die Namib-Wüste
Vortragende: M.Sc. Maike Hacker (Uni Bonn)
Nebel ist ein typisches Phänomen in der Namib-Wüste an der Südwestküste Afrikas. Dort sind Nebelereignisse sowohl für die Gewinnung von Trinkwasser mit Hilfe von Nebelwasserkollektoren als auch für die Tier- und Pflanzenwelt von großer Bedeutung. Genaue Kenntnisse der raumzeitlichen Entwicklung von Nebelereignissen sind deshalb unerlässlich.
In unserem Projekt NaFoLiCA (Namib Fog Life Cycle Analysis) wollen wir mit Hilfe von Satellitenbeobachtungen, bodengestützten Messungen und numerischen Simulationen verstehen, welche Prozesse die raumzeitliche Entwicklung des Nebels beeinflussen. Das Zusammenspiel des kalten Benguelastroms im Atlantik und der komplexen Topographie der Großen Randstufe führt zu einer Überlagerung von Land-Seewind- und Berg-Talwind-Zirkulation. Auf diese Weise entstehen in der Namib-Wüste unterschiedliche Nebeltypen wie Advektionsnebel, Strahlungsnebel oder Hochnebel. Besonders wichtig für die Nebelbildung in der Namib-Wüste ist Hochnebel, der sich an der Obergrenze der maritimen Grenzschicht bildet. Wird dieser Hochnebel landeinwärts advehiert und trifft auf die Orographie, bildet sich dort Nebel.
Diese Nebelereignisse werden mit dem vom Deutschen Wetterdienst operationell betriebenen, dreidimensionalen mesoskaligen Wettervorhersagemodell COSMO (Consortium for Small-scale Modelling) simuliert. In diesem Vortrag werden für ausgewählte Nebelereignisse COSMO-Simulationen mit Satellitenbeobachtungen verglichen.
Terrestrische Systemmodellierung: Vom Grundwasser in die Atmosphäre und zurück
Vortragender: Prof. Stefan Kollet (Forschungszentrum Jülich)
Die Umverteilung von Wasser und Energie im terrestrischen System ist durch komplexe Prozesse wie zum Beispiel die Bildung von Niederschlag, Verdunstung, Pflanzentranspiration und Bodenversickerung gekennzeichnet. Um die vielfältigen Rückkopplungsprozesse zwischen den verschiedenen Komponenten des terrestrischen Systems realitätsnah abbilden zu können, ist eine ganzheitliche Simulation der Transporte von Wasser und Energie zwischen Untergrund, Landoberfläche und Atmosphäre notwendig. Dafür entwickeln wir in Zusammenarbeit mit dem Sonderforschungsbereich SFB/TR32 ein operationelles terrestrisches Simulationswerkzeug (TerrSysMP), das sowohl Grundwasser, Landoberfläche als auch Atmosphäre einschließt und so die terrestrischen Wasser- und Energiekreislauf vollständig simuliert. So können physikalisch konsistente Simulationen des terrestrischen Systems über regionale Einzugsgebiete (z.B. Mehlemer Bach, Swist/Erft, Rur) und über Kontinente (Europa) durchgeführt werden. Die Modellergebnisse werden auf Tagesbasis als Videos über den HPSC TerrSys YouTube Kanal veröffentlicht (HPSC TerrSys, 2016) und damit der breiten Öffentlichkeit zu Verfügung gestellt.
The role of climate scientists in the post-factual society
Vortragender: Dr. Erlend Moster Knudsen (Uni Köln, Pole to Paris)
Climate science is becoming increasingly politicized. This presentation discusses the background for this evolution, arguing that – whether liking it or not – this is the time to adapt to the new role as climate scientists in the post-factual society. This adaptation process in parts call for enhanced training in science communication and interaction with media, policy and pseudoskepticism, especially for early career scientists. In his talk, Dr. Knudsen shares his own experiences from climate awareness initiatives, including his 3000-km long run from Tromsø (Norway) to Paris (France). The goal of the talk is not to provide the listener with an answer, but rather energize a debate on the role climate scientists should take on in the era of Trump and Brexit.
Warum erwärmt sich die Arktis am stärksten – und was haben die Wolken damit zu tun?
Vortragende: Prof. Susanne Crewell (Uni Köln)
Im Vergleich zum globalen Mittel ist der Temperaturanstieg in der Arktis doppelt so hoch – auf Spitzbergen hat die Temperatur im Winter sogar um drei Grad pro Dekade zugenommen. Um herauszufinden inwiefern Wolken hierfür verantwortlich sind, fand im Mai/Juni 2018 eine große Kampagne ausgehend von Longyearbyen, Spitzbergen, mit zwei Polarflugzeugen des Alfred-Wegner-Institut statt, die auch das im Eis festmachende Forschungsschiff Polarstern überflogen. Dabei wurde das komplexe Innenleben der speziellen arktischen Wolken, die sich typischerweise aus flüssigen Wolkentröpfchen und verschiedensten Typen von Eiskristallen zusammensetzen, mit modernsten Messmethoden eingehend beprobt. Der Vortrag gibt neben Impressionen der Messkampagne ACLOUD einen Überblick wie sich den Wolken die Geheimnisse entlocken lassen.
Wieso sind Eis- und Schneekristalle eine der größten Herausforderungen für
Wettermodelle und Beobachtung?
Vortragender: Dr. Stefan Kneifel (Uni Köln)
Nicht nur Autofahrer und die Deutsche Bahn jammern über Schnee und Eis. Eiskristalle sind auch für heutige Wetter- und Klimamodelle, genauso wie für Satellitensensoren, immer noch eine enorme Herausforderung. Das erscheint umso verwunderlicher, da in unseren Breiten fast jeder Regentropfen, der am Boden ankommt, in der Wolke zuerst als Eispartikel entstand.
Dieser Vortrag will einen kurzen Überblick liefern über die zugleich faszinierende als auch komplexe Welt der Physik, Modellierung und Beobachtung von Schnee- und Eiskristallen in Wolken.