GRUAN - Referenznetzwerk für Klimauntersuchungen in der oberen Erdatmosphäre
Das GCOS Reference Upper Air Network (GRUAN, Referenznetzwerk für Klimauntersuchungen in der oberen Erdatmosphäre) des Global Climate Observing System (GCOS, Globales Klima-Beobachtungssystem) ist ein internationales Beobachtungsnetz, das den Genauigkeitsanforderungen der Klimaforschung gerecht wird. GRUAN ist eine Initiative der WMO (World Meteorological Organization) und Bestandteil von GCOS (Global Climate Observing System). Die GRUAN-Beobachtungen werden langfristig Klimadaten von hoher Qualität liefern. Diese können u.a. zur Kalibrierung von Satellitendaten und für wissenschaftliche Studien atmosphärischer Prozesse genutzt werden. Teil der GRUAN-Messausrüstung mit höchster Priorität sind GNSS-Empfänger zur Wasserdampfbestimmung (Abb. 1).
Beiträge des GFZ zu GRUAN
GRUAN-Arbeitsgruppe für GNSS-Wasserdampfmessungen
Die GRUAN-Arbeitsgruppe für GNSS-Wasserdampfmessungen (GNSS precipitable water Task Team) wurde im Sommer 2010 als eine von sechs GRUAN-Arbeitsgruppen gegründet. Wesentliche Aufgabe der Arbeitsgruppe ist die Formulierung von Anforderungen an die Messausrüstung und die Datenanalyse und deren Umsetzung, um den hohen Genauigkeitsanforderungen der Klimaforschung gerecht zu werden. Das GFZ ist seit 2011 Mitglied dieser Arbeitsgruppe.
GRUAN-Station Ny-Alesund mit GNSS-Empfänger
In Ny-Ålesund betreibt das GFZ ein GNSS-Empfangssystem (Abb. 2) als Teil der GRUAN-Station des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung (AWI) und des Französischen Institut Polaire Paul Emile Victor (IPEV). Diese französisch-deutsche arktische Forschungsstation ist die weltweit erste Messstation, die entsprechend den Standards von GRUAN zertifiziert wurde.
Zentrales GNSS-Datenauswertezentrum für GRUAN
Die GNSS-Beobachtungen für GRUAN sollen langfristig Daten hoher Qualität zur Ableitung von Klimatrends liefern und zum besseren Verständnis atmosphärischer Prozesse beitragen. Daraus ergeben sich hohe Anforderungen an die Auswertung der Daten. GFZ wurde 2013 aufgrund der langjährigen GNSS-Analyseerfahrung von der WMO als Zentrales GRUAN-GNSS-Datenauswertezentrum ausgewählt. Abb. 3 zeigt ein Beispiel der Datenanalyse für GNSS-Wasserdampfdaten der Station Ny-Ålesund.
Literatur
Wickert, J., K. Rannat, J. Wang, J. Braun, G. Dick, G. Elgered, S. Gutman, J. Jones, Z. Liu, and Y. Shoji, GRUAN GNSS Precipitable Water Task Team, International GNSS Workshop, Olstyn, Poland, July, 2013.
Maturilli, M., G. Dick, M. Ramatschi (2013): The GCOS Reference Upper-Air Network in Ny-Alesund, Poster, Ny-Alesund Science Managers Committee NySMAC (11th Seminar), October 9-11, 2013, National Research Council, Rome, Italy, 2013.
Ning, T., Wickert, J., Deng, Z., Heise, S., Dick, G., Vey, S., Schöne, T.:
Homogenized time series of the atmospheric water vapor content obtained from the GNSS reprocessed data. - Journal of Climate, 29, 7, p. 2443-2456, doi: 0.1175/JCLI-D-15-0158.1, 2016.
Ning, T., Wang, J., Elgered, G., Dick, G., Wickert, J., Bradke, M., Sommer, M.: The uncertainty of the atmospheric integrated water vapour estimated from GNSS observations. - Atmospheric Measurement Techniques, 9, p. 79-92, doi: 10.5194/amt-9-79-2016, 2016.
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