WAVEGUIDE
Das Ziel von WAVEGUIDE ist die Untersuchung von Schwerewellen in der unteren und mittleren Atmosphäre über Europa und dem Nordatlantik. In dem Projekt werden nicht-orographische Schwerewellen in der Nähe des polaren Stratosphärenjets sowie deren Brechung und Ausbreitung entlang des Jets untersucht. Darüber hinaus werden die laterale Ausbreitung von Gebirgswellen, das Brechen von Wellen und die Anregung sekundärer Wellen erforscht. WAVEGUIDE nutzt das Forschungsflugzeug HALO, das mit dem nach oben gerichteten Temperatur- und Wind-Lidar-System ALIMA ausgerüstet sein wird. Die weitere Instrumentierung beinhaltet Kamerasysteme zur Beobachtung der OH-Schicht, das GLORIA-Spektrometer zur dreidimensionalen Temperatur- und Spurengasmessung unterhalb der Flughöhe, sowie das In-situ-Messsystem BAHAMAS für hochauflösende Temperatur- und Druckmessungen in Flughöhe. Das Flugzeug wird in Kiruna, Schweden, stationiert sein. Die Forschungsflüge finden über einen Zeitraum von vier Wochen von Ende November bis Mitte Dezember 2026 statt, zeitgleich mit dem erwarteten Maximum des Polarwirbels.
Projekt | WAVEGUIDE |
|---|---|
Ziel | Untersuchung von Schwerewellen am Rand des Polarwirbels |
Zeitraum | 2026 |
Projektart | HALO-Messkampagne im Vorhaben Mittlere Atmosphäre |
Mittelgeber | DLR-Programmdirektion Raumfahrt |
Projektleitung |
Wissenschaftlicher Hintergrund und erwartete Ergebnisse
Schwerewellen sind sehr wichtig für dynamische Prozesse in planetaren Atmosphären. Schwerewellen können sich über Tausende von Kilometern ausbreiten, interagieren sowohl miteinander als auch mit dem Hintergrundwind und verteilen Energie und Impuls in der Atmosphäre. Durch die Ablagerung von Impuls wird eine globale Zirkulation angetrieben, die die thermische Struktur der Erdatmosphäre maßgeblich bestimmt. Es sind daher genaue Kenntnisse über Schwerewellenprozesse erforderlich, um globale Atmosphärenmodelle zu verbessern und die Rolle der Atmosphäre für Weltraumwetterprozesse zu quantifizieren. Schwerewellen entstehen beispielsweise durch Strömungen über Gebirge, aber es gibt weitere, weniger gut verstandene Quellen. WAVEGUIDE zielt darauf ab, Schwerewellen zu erforschen, die in der Stratosphäre an der Grenze des Polarwirbels entstehen – einer hochdynamischen Region mit starken Winden, die das Winterwetter in den nördlichen mittleren Breiten beeinflusst.
Die primären wissenschaftlichen Fragestellungen beziehen sich auf:
- Nicht-orographische Schwerewellen in der Nähe des polaren Stratosphärenjets,
- Das Brechen von Gebirgswellen und die Entstehung sekundärer Wellen,
- Schwerewellen im Inneren des Polarwirbels sowie über dem Pol, polare Tiefdruckgebiete und arktische Konvektion und
- Gebirgswellen und deren Refraktion in der Stratosphäre.
Darüber hinaus werden während WAVEGUIDE hochaufgelöste Turbulenz-Messungen in Flughöhe durchgeführt. Zudem werden Zusammenhänge zwischen Schwerewellen in der Stratosphäre und an der Mesopause und ionosphärischen Phänomenen untersucht werden, um den Beitrag der neutralen Atmosphäre zum Weltraumwetter zu quantifizieren.
WAVEGUIDE wird das Auftreten von Schwerewellen unter verschiedenen, für die Winteratmosphäre typischen Bedingungen dokumentieren, unser Verständnis von Schwerewellenprozessen verbessern und Daten für die Validierung von Modellen liefern.
WAVEGUIDE baut auf den Erfahrungen früherer Projekte wie der DEEPWAVE-Kampagne in Neuseeland im Jahr 2014 und der SouthTRAC-Kampagne in Südamerika im Jahr 2019 auf. Der Fokus liegt auf dem nördlichen Polarwirbel, der deutlich variabler ist als der südliche Polarwirbel.
Projekt | WAVEGUIDE |
|---|---|
Plattform | |
Instrumente |
|
Standort | Kiruna, Schweden |
Zeitraum | 23 November – 18 Dezember 2026 |
Anzahl der Flüge | 12, inklusive Transfer |
Die Flüge während WAVEGUIDE werden in einem Gebiet stattfinden, das Süddeutschland, Skandinavien, Großbritannien, den Nordatlantik, Island, die Ostküste Grönlands, Spitzbergen und den Nordpol umfasst. Sie werden mit Messungen von satelliten- und bodengestützten Instrumenten, wie beispielsweise Lidars, passive optische Instrumente, Radiosonden und Radars, koordiniert.
Projektbeteiligte
Links