ALEXIA - Verbindung von arktischen Wärme-, Methan- und Kohlendioxidflüssen mit Eigenschaften des Meereises von lokalen zu sub-regionalen Skalen mit fluggestützten Messungen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Astrid Lampert; Professor Dr. Torsten Sachs
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 414169436

Über den Austausch von Wärme, Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Methan zwischen dem Arktischen Ozean, der Meereiskappe und der polaren Atmosphäre ist immer noch wenig bekannt. Die Austauschprozesse sind aber sehr wichtig für ein weiteres Verständnis der arktischen Klimaveränderung. Eine Analyse der räumlichen Variabilität und der Interaktion von Atmosphäre, Meereis, Ozean und Biogeosphäre von lokalen bis zu klimatisch relevanten Skalen ist von Bedeutung, um Klimamodelle zu verbessern. Um die Lücke zu schließen zwischen lokalen bodengestützten in situ Messreihen und großskaliger Fernerkundung sowie numerischer Simulation für den zentralen arktischen Ozean, soll ein Hubschrauber-gestützter Datensatz während der internationalen MOSAiC-Kampagne gewonnen werden, bei der das Forschungsschiff Polarstern ab September 2019 ein Jahr im Arktischen Ozean überwintern und dabei vom russischen Teil der Arktis über den Nordpol nach Grönland driften soll. Der Antrag ALEXIA (Verbindung von arktischen Wärme-, Methan- und Kohlendioxidflüssen mit Eigenschaften des Meereises von lokalen zu sub-regionalen Skalen mit fluggestützten Messungen) hat die folgenden Ziele: Untersuchung von meteorologischen Parametern und Oberflächeneigenschaften und ihrer Variabilität auf einer lokalen Skala bis hin zu einem Radius von 100 km um die Driftstation, Analyse des Einflusses von Meereis und synoptischen Bedingungen auf Wärme- und Feuchtetransport in die Atmosphäre, Quantifizierung des vertikalen Transports von Methan und Kohlenstoffdioxid vom Ozean durchs Meereis in die Atmosphäre, Untersuchung des Ursprungs der Spurengase (lokale Quellen versus Ferntransport), Nachweis des Ursprungs der erhöhten Methan-Konzentration im Frühling und Herbst durch Bestimmung der Methan-Isotopie von Luftproben. Der Datensatz steht darüber hinaus für verschiedene interdisziplinäre Analysen zur Verfügung, um ein erweitertes Verständnis der Wechselwirkungen in hohen Breiten zu ermöglichen, und in Zukunft als Eingangsparameter für numerische Simulationen zur Verfügung zu stehen. Das übergeordnete Ziel ist dabei, die Unsicherheit von künftigen Klimaänderungs-Szenarien zu reduzieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Dr. Ellen Damm; Dr. Jörg Hartmann