Die Verteilung des strahlungsaktiven Spurengases Wasserdampf im Übergangsbereich zwischen der Troposphäre, dem Bereich in dem sich Wetter abspielt, und der Stratosphäre darüber ist von zentraler Bedeutung für das Klima auf der Erde und kann sich auch auf unser Wetter auswirken. An der Tropopause beobachtet man starke vertikale Gradienten im Wasserdampf. Der Wasserdampf in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre (UTLS) greift besonders stark in den Strahlungshaushalt der Erde ein. Daher haben Wasserdampfänderungen im Bereich der UTLS einen starken Einfluss auf das Klima und umgekehrt.
Das Methodenspektrum umfasst:
Flugzeuggetragene in situ und Fernerkundungsmessungen
Klimamodellierung
Validierung von numerischen Wettervorhersage- und Klimamodellen
Folgende Forschungsthemen werden adressiert:
Wasserdampf in der Stratosphäre (Budget, Transport, Trends und Klimawirkung)
Austauschprozesse von Wasserdampf an der Tropopause
Lebenszyklus eisübersättigter Regionen
Unsicherheiten in der Repräsentierung von Wasserdampf an der Tropopause in Wetter- und Klimamodellen
Die Matrixgruppe liefert einen abteilungsübergreifenden Austausch zu aktuellen Forschungsarbeiten und dient zur Anregung neuer Ideen und zur Förderung der Zusammenarbeit im Institut.
Messbeispiel eines vom Lidar gemessenen Querschnittes im Umfeld eines Tiefdruckgebiets über dem Atlantik. Es zeigt eine großskalige Umverteilung des Wasserdampfs (in Farben) durch Transportprozesse sowie starke Gradienten im Umfeld der Tropopause (schwarze Linie) und des Jet Streams (rote Line = Isotachen der Windgeschwindigkeit in m s-1).
Zeitliche Entwicklung von Feuchteanomalien (ppmv) gegen die Höhe (hPa) aus einer ESCiMo-Simulation (1960-2012). Starke El Ninos sind mit vertikalen schwarzen Strichen gekennzeichnet.
