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Institut für Energie- und Klimaforschung

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PREMIER

Die PREMIER Satellitenmission soll die oberen Troposphäre und Stratosphäre erforschen und dadurch Klimavorhersagen verbessern. Zum ersten mal werden mesoskalige Strukturen wie Filamente, Tropopausenfalten oder Schwerewellen in 3D und mit hinreichender Auflösung gemessen werden. Für PREMIER wird im Rahmen des ESA Earth-Explorer Programms die wissenschaftliche und technische Umsetzung im Detail untersucht (Phase-A Studien).

PREMIER ist einer der drei Kandidaten für die Earth Explorer 7 Mission, die von der ESA aus ursprünglich 24 Vorschlägen zur Studie in Phase A ausgewählt wurde. PREMIER wird neueste Entwicklungen der Detektortechnologie nutzen um die Atmosphäre am Erdhorizont abzubilden. Dabei werden gleichzeitig 850 Infrarot-Spektren gemessen. Entlang der Satellitenspur werden Messungen alle 50 km durchgeführt und es entsteht ein dreidimensionales Abbild der Atmosphäre. Die räumliche Auflösung der abgeleiteten Spurengase und Temperaturen wird 30km quer zur Satellitenspur, 60 km entlang der Spur und 1km in der vertikalen betragen. Damit wird gleichzeitig die exzellente vertikale Auflösung der Horizontsondierung und horizontale Auflösungen vergleichbar mit Nadir-Soundern erreicht. Die Atmosphäre wird im Höhenbereich zwischen 5 und 55 km erkundet.

Da PREMIER eine große Anzahl an Spurengasen gleichzeitig misst, lassen sich beispielsweise Strukturen von Troposphären-Stratosphären-Austausch direkt messen. Ausserdem verspricht die neue Messtechnik einen Durchbruch bei der Erforschung von Schwerewellen, da erstmals Schwerewellenimpulsfluss und seine Richtung in guter Genauigkeit für einen weiten Bereich des Spektrums bestimmt werden können. Solche globalen Messungen werden dringend gebraucht um einen wichtigen dynamischen Antrieb der Zirkulation der mittleren Atmosphäre besser zu verstehen. Schwerewellen sind in Klima- und Wettermodellen nur stark vereinfacht repräsentiert und die Messungen werden einen wichtigen Beitrag zu höherer Verlässlichkeit von Klimavorhersagen liefern.

IEK-7 hat den Vorschlag zu PREMIER zusammen mit IMK-KIT (Karlsruhe), Rutherford Appleton Laboratory (RAL, GB) und Chalmers University (Schweden) erarbeitet und leitet drei ESA-Studien zur wissenschaftlich-technischen Zielsetzung von PREMIER. IEK-7 und IMK-KIT bauen zur Zeit selber den PREMIER-Prototyp GLORIA für den Einsatz auf Forschungsflugzeugen.

Wissenschaftliche Studien zur Unterstützung von PREMIER:

  • Science Impact Study (geleitet von IEK-7)
  • Observations of gravity waves from space (geleitet von IEK-7)
  • ESa Sounder Campaign (ESSenCe), (geleitet von IEK-7)
  • COnsolidation of Requirements Study (CORSA), (geleitet von Rutherford-Appleton Laboratory)



Zielsetzung der PREMIER Satelliten-Mission

PREMIER wird von der Erdatmosphäre abgestrahlte Infrarot- und Mikrowellenstrahlung messen (passive Erderkundung). Die dreidimensionale räumliche Abbildung erlaubt wesentliche Prozesse der oberen Troposphäre und Stratosphäre besser zur verstehen. Insbesondere im Höhenbereich zwischen 10 und 25 km Höhe entfalten antropogene Treibhausgase ihre größte Klimawirksamkeit. Daher sind die chemischen und dynamischen Prozesse, welche die chemische Zusammensetzung in diesem Bereich bestimmen, von besonderer Bedeutung für die Entwicklung des Klimas.


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