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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Methoden und Daten

In diesem Abschnitt präsentieren wir methodische Säulen der IEK-7 Forschung und einige ausgesuchte Datensätze

GLORIA / AtmoSat

Räumlich hochauflösende Fernerkundung von Klimaprozessen in der Atmosphäre

Das IEK-7 ergreift gemeinsam mit dem KIT und dem GFZ-Potsdam die Initiative zum Vorschlag einer Satellitenmission zur räumlich hochauflösenden Fernerkundung der mittleren Atmosphäre. Das Konzept AtmoSat, das zur Realisierung dieser Messungen vorgeschlagen wurde, ist vom deutschen Wissenschaftsrat als herausragend bewertet worden:
https://www.wissenschaftsrat.de/index.php?id=1401&=

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Geophysica

Flugzeugmessungen mit der M55-Geophysica

Das IEK-7 spielt eine wichtige Rolle bei einer Initiative zum Erhalt des Russischen Höhenforschungsflugzeugs Geophysica für die deutsche Atmosphärenforschung übernommen. Zusammen mit den russischen Partnern (MDB, CAO) wurde im Jahr 2010 ein nachhaltiger Plan für eine wissenschaftliche Nutzung entwickelt.

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HALO - High Altitude and LOng range research aircraft

Flugzeugmessungen mit HALO

Das Forschungsflugzeug HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft) ist aufgrund seiner großen Flughöhe (bis 15 km) und Reichweite (bis 9000 km) hervorragend zur Untersuchung von Klimaprozessen in der UTLS geeignet. IEK-7 hat wesentlich zu einer Reihe von HALO Missionen beigetragen, wie TACTS (Transport and Composition in the UT/LMS), ACRIDICON-CHUVA (Tropical Deep Convective Clouds and Precipitation over Amazonia) [1], ML-Cirrus (Formation, Lifetime, Properties and Radiative Impact of Mid–Latitude Cirrus Clouds) [2], POLSTRACC (Polar Stratosphere in a Changing Climate), GW-LCYCLE (Gravity Wave Life-Cycle), ESA´s GWEX [3] und SALSA (Seasonality of Air mass transport and origin in the Lowermost Stratosphere using the HALO Aircraft).

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Arktischer Ozonverlust am 2.2.2010 in etwa 20km Höhe (in ppmv)

Prozess-orientierte Simulationen

Das vom IEK-7 entwickelte CLaMS Modell benutzt ein einzigartiges Transport und Mischungsschema, welches auf der Grundlage von Beobachtungsdaten optimiert wurde. Das Modell repräsentiert daher einen wichtigen Beitrag zur Erdsystemmodellierung der Helmholtz-Gemeinschaft.

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HNO3 Konzentrationen, die mit JURASSIC2 aus CRISTA-NF Messungen während Der RECONCILE Kampagne abgeleitet wurden.

JURASSIC (Inverse radiance modeling)

JURASSIC2 (Jülich rapid spectral simulation code version 2) ist eine vom IEK-7 entwickelte Software zur Simulation von Spektren im Infrarotbereich. Solche Spektren werden typischerweise mit Hilfe von Limb- und Nadir-Sonden gemessen, die von Satelliten in der Erdumlaufbahn und von Stratosphärenflugzeugen oder Ballonen getragen werden. Die Verwendung des JURASSIC2 Vorwärtsmodells in Kombination mit einem in JUTIL (Jülich tomographic inversion library) implementierten Inversionsalgorithmus erlaubt es, aus den gemessenen Spektren atmosphärische Temperaturen und Spurengaszusammensetzungen abzuleiten.

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Datenrepositories

Datenrepositories des IEK-7 bieten Zugriff auf eine Klimatologie von polaren Stratosphärenwolken (PSC) sowie allgemeine Informationen über Wolken auf der Grundlage von Beobachtungen des Michelson Interferometers für Passive Atmosphärische (MIPAS) an Bord des ENVISAT-Satelliten der ESA. Darüber hinaus werden Klimatologien von Schwerewellenparametern zur Verfügung gestellt, die auf Messdaten von HIRDLS, SABER und AIRS beruhen(NASA). Schließlich befindet sich die Jülich In-situ Airborne Datenbank (JULIA) mit Langzeitdatensätzen von Wasserdampf, Zirrus und Ozon in Vorbereitung.

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