Klimavariabilität in der oberen Troposphäre und Stratosphäre über Asien und ihre Darstellung in modernen Re-Analysen

• Antragsteller: Dr. Paul Konopka
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 392169209

Die Konvektions- und Zirkulationsmuster im Zusammenhang mit dem Asiatischen Sommermonsun verbinden die stark verschmutzte Grenzschicht in Süd- und Ostasien mit oberer Troposphäre und Stratosphäre, wobei damit sowohl die Chemie, als auch das regionale Klima beeinflusst werden. In diesem Projekt werden die meteorologischen Reanalysen validiert (ERA-Interim, JRA-55, and MERRA-2), indem ein ``state-of-the-art'' Chemietransportmodel CLaMS (Chemical Lagrangian Model of the Stratosphere) verwendet wird und zwar für den Zeitraum 1980 bis 2017. Wir vergleichen die Verteilungen von Wasserdampf, Ozon, Methan, Kohlendioxid und mittlerem Alter mit Satelliten- und in situ Beobachtungen.Insbesondere untersuchen wir Unterschiede im Transport innerhalb der Antizyklone des Asiatischen Monsuns, die ja den wichtigsten Transportweg für den Troposphären-Stratosphären Austausch im Sommer und Herbst darstellt. In diesem Rahmen untersuchen wir auch den Einfluss der Aeorosolschicht ATAL (Asian tropopause aerosol layer) sowohl auf den Transport durch die Tropopause, als auch auf das Strahlungsbudget, wobei die in MERRA-2 enthaltene Aerosolinformation, sowie das Strahlungsschema MODTRAN (Moderate Resolution Atmospheric Transmission) verwendet werden. ATAL, das sich an der Tropopause befindet, wurde in den letzten 15 Jahren beobachtet und erstreckt sich über dem gesamten asiatischen Kontinent. Unsere Studie wird die bisherigen Untersuchungen zum Strahlungsantrieb am Boden und am oberen Rand der Atmosphäre derart erweitern, dass die Veränderungen der thermodynamischen Eigenschaften der Tropopause, sowie ihre Durchlässigkeit quantifiziert werden.Wissenschaftliche Ziele:1. Validierung unterschiedlicher Reanalyse-Produkte (ERA-Interim, JRA-55, MERRA-2) hinsichtlich ihrer Fähigkeiten, den Transport in der oberen Troposphäre und Stratosphäre aufzulösen.2. Quantifizierung der Unsicherheiten im Transport der Luftverschmutzung durch die Antizyklone des Asiatischen Monsuns in die Stratosphäre3. Quantifizierung des Einflusses der Aeorosolschicht ATAL (Asian tropopause aerosol layer) auf das Strahlungsbudget über Asien4. Abschätzung des möglichen Einflusses von ATAL auf den Transport durch die Antizyklone.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Partnerorganisation: National Natural Science Foundation of China
• Kooperationspartner: Dr. Jonathon Wright; Professor Dr. Guangjun Zhang