Projekt:FE Beobachtung 1/A-Train/Aufbau der Satelliten und Messsysteme/Aura/HIRDLS
HIRDLS (High Resolution Dynamicy Limb Sonder)
Datenprodukte
Bearbeiten| Produktname | Units | Genauigkeit (Absolut:Real) | Temporäre Auflösung | Horizontal (Auflösung:Bedeckung)G...globale Abdeckung | Vertikal (Auflösung:Bedeckung) |
|---|---|---|---|---|---|
| Level 1-B Produkt | W/m2/sr | ... | ... | 500 km::G | ... |
| Aerosol-Extinktionskoeffizient(4 Kanäle) | /km2 | 210%:2-10% | 2 globale Abbildungen/Tag | 500 km::G | 1.25km:10-30 km |
| CFC-11 (CFCl3) Konzentration | Mischungsverhältnis | 4-8%:2-10% | 2 globale Abbildungen/Tag | 500 km::G | 1.25km:7-28 km |
| CFC-12 (CF2Cl2) Konzentration | Mischungsverhältnis | 4-8%:1-10% | 2 globale Abbildungen/Tag | 500 km::G | 1.25km:7-30 km |
| CH4 Konzentration | Mischungsverhältnis | 3-5%:3-10% | 2 globale Abbildungen/Tag | 500 km::G | 1.25km:10-65 km |
| ClONO2 | Mischungsverhältnis | 5-10%:8-15% | 2 globale Abbildungen/Tag | 500 km::G | 1.25km:17-40 km |
| Höhe Wolkenoberseite | ... | 250m:125m | 2 globale Abbildungen/Tag | 500 km::G | 250m:7-24 km |
| Geopotential-Höhengradient | m/km | 0.04m/km:0.04m/km | 2 globale Abbildungen/Tag | 500 km::G | NA:15-30 km |
| H2O Konzentration | Mischungsverhältnis | 3-5%:3-10% | 2 globale Abbildungen/Tag | 500 km::G | 1.25km:7-70 km |
| HNO3 Konzentration | Mischungsverhältnis | 3-5-%:2-10% | 2 globale Abbildungen/Tag | 500 km::G | 1.25km:10-40 km |
| N2O Konzentration | Mischungsverhältnis | 3-5%:3-10% | 2 globale Abbildungen/Tag | 500 km::G | 1.25km:10-55 km |
| N2O5 Konzentration | Mischungsverhältnis | 5-10%:2-10% | 2 globale Abbildungen/Tag | 500 km::G | 1.25km:20-45 km |
| NO2 | Mischungsverhältnis | 3-5%:3-10% | 2 globale Abbildungen/Tag | 500 km::G | 1.25km:20-60 km |
| O3 | Mischungsverhältnis | 3-5%::1-10% | 2 globale Abbildungen/Tag | 500 km::G | 1.25km:10-80 km |
| Temperatur/Druck- Profile | K | 7<z<10km 1K::1.5K,10<<50 km 1K::0.5K,50<z<80 km 2.5K:1.5K | 2 globale Abbildungen/Tag | 500 km::G | 1.25km:7-80 km |
HIRDLS Beobachtungen
BearbeitenBeobachtungen von laminaren Cirrus
BearbeitenJüngste Beobachtungen des HIRDLS und von Calipso-Experimenten liefern detaillierte Beobachtungen des teilsichtbaren Cirrus. Diese Informationen helfen die Physik der Cirrus-Bildung und mögliche zukünftige Veränderungen im stratosphärischen und oberen troposphärischen Wasserdampf zu beschreiben. Wasserdampf ist ein Gas, was eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Temperaturstruktur und Chemie der Troposphäre und Stratosphäre (Höhe vom Boden bis 50 km) spielt. Eiskristalle (Zirruswolken) formen steigende feuchte Schichten in der oberen Troposphäre bei 17 km Höhe und fallen dann zurück auf die Erde und lassen dabei eine sehr trockene Stratosphäre zurück. Viele der Zirruswolken sind sehr dünn, so dass sie für das menschliche Auge nicht sichtbar sind („subvisible Cirrus“). Frühere Satelliten-Experimente konnten die gemittelte Zeit aufnehmen, bei der die Cirrus auftrat. Die weitaus besseren Observierungen von HIRDLS und Calipso können nun mehr detaillierte Beobachtungen der „subvisible Cirrus“ machen. Das HIRDLS-Instrument, guckt entlang der horizontalen Ebene, und beobachtet somit den Erdhorizont vom Weltraum aus, während Calipso die Lidartechnik (Lasertechnik) einsetzt, um die Abwärtsbewegungen zu beobachten. Diese Informationen helfen die quantitativen Beschränkungen auf numerische Modelle zur Beschreibung der Physik von Cirrus-Bildung zu platzieren und um die Leistungsfähigkeit dieser Computer-Modelle um mögliche zukünftige Veränderungen im stratosphärischen und troposphärischen Wasserdampf zu beschreiben, zu verbessern.
Spektakuläre „Mountain Wave“-Ereignisse
BearbeitenHIRDLS misst die Temperatur-Profile der Atmosphäre, aus denen dann später die kleinen atmosphärischen Auftriebs-Wellen abzulesen sind (auch bekannt als Gravitationswellen).
Der Hochauflösungs-Limb-Sonder am Aura-Satelliten misst die Temperatur-Profile der Atmosphäre. Der Zug über den Bergen lässt gravitäre Wellen entstehen, und da wo diese Wellen lokale Temperaturen zum fallen bringen, können sich Eiswolken bilden, manchmal sogar in der sehr trockenen polaren Stratosphäre, wo diese Bildung von solchen Wolken verbunden ist mit der polaren Ozonzerstörung. Bedeutende Gravitationswellen können auch dazu führen, dass Turbulenzen entstehen, die dann durch Flugzeuge gefühlt werden können. Obwohl Gravitationswellen eher gering in ihrem Umfang sind und nur sporadisch auftreten, sind sie zusammen verantwortlich für die Entstehung von sich bewegenden globalskaligen Winden, die Wetter und Klima beeinflussen. Um die globalen Maßstabs-Effekte zu verstehen, müssen Forscher die Wellen-Moment-Flüsse schätzen, wodurch Messungen mit sehr hoher horizontaler und vertikaler Auflösung möglich werden.
In der NASA finanzierten Studie, unter der Leitung von Dr. Alexander van Joan des „North West Research Associations“ in Zusammenarbeit mit Dr. John Gille und seinen Kollegen des „National Center for Atmospheric Research“ und der Universität von Colorado, haben Forscher HIRDLS-Daten analysiert, um tägliche globale Karten von Gravitationswellen-Moment-Flüssen zu produzieren. Diese helfen dann den Ort und die Ursprünge der Gravitationswellen-Ereignisse zu identifizieren. Die Studie identifiziert Wellen in angrenzenden HIRDLS Temperaturprofilen und berechnet die Temperaturamplitude und horizontale und vertikale Wellenlänge für jedes Profilpaar. Das Bild zeigt den größten Fluss, mit den längsten vertikalen und den größten horizontalen Wellenlängen. Diese befinden sich in der Nähe der Patagonien-Region in Südamerika.[1]
Erste Karten von „subvisible Cirrus“ in der oberen tropischen Troposphäre
BearbeitenMLS erkennt Wolkeneis, aber HIRDLS erkennt die Wolke selber, selbst Wolken, die so dünn sind, dass das menschliche Auge sie nicht sehen kann. Wie in den MLS Wolkenkarten, sieht man große Mengen von diesen Cirrus in Regionen mit signifikanten Wolkeneis. HIRDLS-Laser zeigen, dass diese Cirrus fast überall in den Tropen zu finden sind, aber am dichtesten in der Nähe von Konvektion. Tägliche globale Messungen der Lage, Höhe und optischen Dicke von „subvisible Cirrus“ zeigen saisonale Bewegungen.
- Diese Cirrusschichten spielen eine wichtige Rolle in der Erdstrahlungsbilanz, als auch in der dehydrierenden oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre.
- HIRDLS beobachtet diese Schichten in vielen Breiten, 2-mal täglich, so dass saisonale und inter-jährliche Schwankungen in diesen kritischen Parametern verhindert werden können.
- Es zeichnet Bewegungen von Südostasien bis nach Indien, nach Indonesien und von Mittel- bis Südamerika auf. Diese Bewegungen stehen im Zusammenhang mit der Veränderung der Lage der tiefen Konvektion.
