Beobachtungen und Modellrechnungen am Leipziger Institut für Meteorologie (LIM), Universität Leipzig
Die Arktis hat sich in den letzten beiden Jahrzehnten zwei bis dreimal stärker erwärmt als der restliche Teil der Erde. Gleichzeitig hat die Bedeckung des Arktischen Ozeans mit Meereis in den letzten 50 Jahren stark abgenommen; insbesondere im Spätsommer ging die Meereisbedeckung um mehr als die Hälfte zurück. Offensichtlich werden die derzeitig beobachteten globalen Klimaänderungen durch spezielle Prozesse im arktischen Klimasystem signifikant verstärkt. Dieses Phänomen bezeichnet man allgemein als „arktische Verstärkung“. Die spezifischen Eigenschaften und Wirkungen von Wolken in der Arktis tragen zur arktischen Verstärkung bei. Arktische Wolken sind oft sehr langlebig, gemischt-phasig (gleichzeitiges Auftreten von flüssigen, unterkühlten Tropfen und Eispartikeln in den Wolken), und sie können sowohl erwärmend als auch abkühlend auf die bodennahe Luftschicht wirken. Dabei spielt der Untergrund (helles, stark reflektierendes Meereis oder dunkler, absorbierender Ozean) eine wichtige Rolle. Während der Polarnacht im Winter tragen die arktischen Wolken zu einer Erwärmung bei, im Sommer hingegen wirken sie eher kühlend. Zur Aufklärung dieser und vieler anderer wichtiger Prozesse, die zu den derzeitigen verstärkten Änderungen des arktischen Klimas beitragen, führen mehrere Gruppen am LIM Beobachtungen mit Hilfen von sowohl bodengebundenen, als auch flugzeug- und satellitengetragenen Fernerkundungsverfahren durch. Diese sind eng abgestimmt mit Modelluntersuchungen auf verschiedenen örtlichen und zeitlichen Skalen.
Forschungsfragen
- Wie hängt die Wirkung von arktischen Mischphasenwolken auf das bodennahe Energiebudget von den makro- und mikrophysikalischen Wolkeneigenschaften und vom Untergrund ab?
- Wodurch wird die Langlebigkeit der arktischen Wolken bedingt?
- Wie ist der Einfluss von arktischen Eiswolken auf die bodennahe Lufttemperatur?
- Kann der Eisgehalt in arktischen Wolken durch Fernerkundungsmessungen vom Boden aus, vom Flugzeug und Satelliten bestimmt werden?
- Wie stark ist der Wolkeneffekt in Bezug auf die arktische Verstärkung im Vergleich zu weiteren Ursachen dieses Phänomens?
Methoden
- Bodengebundene Fernerkundungsverfahren
- Flugzeug- und Satellitenmessungen
- Numerische Modellierung
Verantwortliche
Prof. Dr. Manfred Wendisch, Leipziger Institut für Meteorologie, Universität Leipzig
Prof. Dr. Heike Kalesse-Los, Leipziger Institut für Meteorologie, Universität Leipzig
Prof. Dr. Johannes Quaas, Leipziger Institut für Meteorologie, Universität Leipzig