Die Atmosphäre schützt die Erde vor schädlicher Strahlung, mäßigt Temperaturunterschiede und verteilt Wärmeenergie, Wasser und Schadstoffe: Fast alles Leben hängt von dieser empfindlichen Schutzschicht ab. Wir beobachten atmosphärische Phänomene und Prozesse von ihrem Ursprung bis hin zu den Auswirkungen des Klimawandels, um sie besser zu verstehen und vorherzusagen. Im Fokus: die Forschung zu Luftqualität, zu Rückkopplungen im Klimasystem sowie zu zukünftigen Wetter- und Extremereignissen. 

Das Hauptziel von Topic 1 ist, ein besseres Verständnis für die Rolle der Atmosphäre im Klimasystem zu erlangen. Dafür untersuchen die fünf Helmholtz-Zentren AWI, FZJ, GFZ, hereon und KIT atmosphärische Prozesse mit umfangreichen und anspruchsvollen Beobachtungen, Laboruntersuchungen und numerischer Modellierung. Der GFZ-Beitrag zum Topic 1 fokussiert in diesem Rahmen auf die folgenden spezifischen Aspekte:

• Entwicklung und Verbesserung atmosphärischer Fernerkundungstechniken, die auf der Nutzung von Signalen von Globalen NavigationsSatellitenSystemen (GNSS) basieren
• Operationelle Anwendung dieser Methoden und neu entwickelter Datenprodukte zur Verbesserung täglicher regionaler und globaler Vorhersagen nationaler und internationaler Wetterzentren
• Beitrag zum Globalen Klimabeobachtungssystem GCOS (Global Climate Observing System) der Weltorganisation für Meteorologie WMO zum Langzeitmonitoring atmo-sphärischer Veränderungen mit GNSS basierten Daten, die mit Beobachtungen der Very Long Baseline Interferometry (VLBI) validiert werden
• Entwicklung innovativer GNSS-basierter Methoden zur Beobachtung der Erdoberfläche mit reflektierten Signalen zur Ableitung z.B. von Windgeschwindigkeit oder Niederschlag über Ozeanen oder Bodenfeuchte, Vegetation und Schneebedeckung über Land
• Quantifizierung des Einflusses vertikaler Kopplungsprozesse zwischen den Atmosphärenschichten durch Wellen und Gezeiten (z.B. von der Troposphäre zur Thermosphäre und Ionosphäre) auf die Struktur und Dynamik der oberen Atmosphäre und Ionosphäre und möglicher Rückkopplungsmechanismen mit den unteren Schichten
• Untersuchungen zum Einfluss energetischer Teilchen aus der Erdmagnetosphäre auf die Chemie und das Klima der oberen Atmosphäre mit Studien zu deren Dynamik
• Untersuchung von Extremszenarien und Risikoabschätzungen für Überflutungen in Deutschland im gegenwärtigen und zukünftigen Klima

Mehr erfahren: Link zu T1│Karlsruher Institut für Technologie