Forschungs- & Entwicklungsinformationsdienst der Gemeinschaft - CORDIS

FP7

CONSYDER Ergebnis in Kürze

Projektreferenz: 328233
Gefördert unter: FP7-PEOPLE
Land: Österreich

Kürze und länge extremer Stürme

Die Überwachung und Vorhersage von extremen Wetterereignissen (z.B. tropischen Wirbelstürmen und Vulkanausbrüchen) bleibt eine große Herausforderung vor allem aufgrund der spärlich Messungen vor Ort während solcher katastrophalen Wetterphänomene. EU-finanzierte Wissenschaftler haben Bodendaten kombiniert mit Satellitenbeobachtungen, um diese Einschränkung zu überwinden.
Kürze und länge extremer Stürme
Viele Aspekte konvektiver Tiefdrucksysteme und Vulkaneruptionswolken sind in aktuellen globalen Klimamodellen schlecht vertreten. Durch die statistisch Analyse von Satellitenbeobachtungen und Langzeitstatistiken aus diesen Daten, hat das Projekt CONSYDER (Convective systems detection and analysis using radio occultations) Einschränkungen bei den Beobachtungen hervorgehoben, um die theoretischen Darstellungen zu verbessern.

Die Forscher stützten sich auf Radiookkultationsbeobachtungen von Satelliten des Global Positioning Systems (GPS). Obwohl GPS-Satelliten hauptsächlich für die Navigation verwendet werden, werden Signale, die von einem GPS-Satelliten zu einem anderen gesendet werden, durch die Atmosphäre gebrochen. Aus Messungen der zugeordneten Ausbreitungsverzögerung, Brechungsindex und Biegewinkel, ist es möglich, die wichtigsten atmosphärischen Parameter abzuschätzen.

Das CONSYDER Team verwendete Daten, die im Zeitraum von 2001 - 2012 mit dieser Technik erfasst wurden, um eine Referenzatmosphäre von der Erdoberfläche bis 80 km Höhe zu schaffen. 3D-Karten von Brechungsvermögen, Druck, Temperatur und Wasserdampf sowie Frequenz und Standardabweichung der Messungen an jeder Position und Höhe wurden entwickelt.

Diese Radiookkultationsbeobachtungen wurden mit hochauflösenden und hochpräzisen Messungen von anderen Satelliten und bodengestützten Sensoren kombiniert. Diese einzigartige Kombination erlaubte den Forschern, die Wolkenobergrenze der extremen Ereignisse und ihre innere Struktur genau zu erkennen. Das Ziel war es, ein besseres Verständnis von der Wolkenstruktur zu gewinnen, vor allem in der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre.

Die CONSYDER-Ergebnisse zeigten, dass tropische Wirbelstürme in Verbindung mit dem Ozeanbecken untersucht werden sollten, wo sie sich entwickeln. In der nördlichen und südlichen Hemisphäre haben Ozeanbecken häufig unterschiedliche thermische Strukturen, wobei in der südlichen Hemisphäre Stürme eher höhere Lagen erreichen.

Auf der anderen Seite wird die Temperaturanomalie oberhalb der Wolkenobergrenze tropischer Wirbelstürme über Ozeanbecken der nördlichen Hemisphäre positiv. Der Grund für diese rätselhafte Erwärmung der oberen Gewitterwolke war nicht klar und ist ein Thema weiterer Untersuchungen, die über das Ende von CONSYDER hinausgehen.

Vor dem Ende des Projekts wurde ein Datensatz von Radiookkultationsmessungen in gleicher Lage wie tropische Zyklone zusammengestellt. Da GPS-Beobachtungen gleichmäßig über den Globus verteilt sind, eignet sich die Datenmenge für die Untersuchung von Extremereignissen auch in entlegenen Gebieten.

CONSYDER zeigte auch, dass die Technik, die zum Erfassen der Wolkenobergrenzen konvektiver Systeme und tropischer Zyklone entwickelt wurde, auch zur Erfassung und Überwachung von Vulkanwolkenobergrenzen und ihrer inneren Struktur verwendet werden kann. Vulkanaschewolken und SO2-Wolken haben unterschiedliche Auswirkungen auf die thermische Struktur der Atmosphäre. Die Ergebnisse zeigten eine deutliche Erwärmungssignatur von SO2-Wolken nach dem Ausbruch des Nabro und eine Kühlsignatur von der Aschewolke nach dem Ausbruch des Puyehue.

Die Entwicklung von tropischen Wirbelstürmen und eruptiven Wolken, die Lebensdauer der konvektiven Tiefdrucksysteme und zugehörige Umweltparameter, die in CONSYDER analysiert wurden, bieten einen Rahmen für den Vergleich mit Modellsimulationen. Neben der Diagnose der zugrunde liegenden Mechanismen liefern die Projektergebnisse einen Leitfaden für die Parametrisierung konvektiver Prozesse in globalen Klimamodellen.

Verwandte Informationen

Schlüsselwörter

Tief konvektive Systeme, globale Klimamodelle, CONSYDER, GPS-Satelliten, Radiookkultation, tropische Zyklone, Ozeanbecken, Vulkanausbrüche, vulkanische Wolken
Datensatznummer: 183078 / Zuletzt geändert am: 2016-07-26
Bereich: Umwelt