Atmosphärenphysik in Wuppertal: Laufende Projekte

Verbundprojekt ISOVIC (Einfluss der solaren, vulkanischen und internen Variabilität auf das Klima)

Eine Verbesserung der Unsicherheiten bei der Vorhersage des Klimawandels in den nächsten Jahrzehnten ist insbesondere für politischen Maßnahmen zur Anpassung und für die Entwicklung von Minderungsstrategien entscheidend. Neben spezifischen Unsicherheitsfaktoren, wie Veränderungen des Strahlungsantriebs durch Wolken und Aerosolpartikel oder Veränderungen dynamischer Prozesse auf verschiedenen Skalen in einer wärmeren Welt, ist ein fundierteres Wissen über mögliche intrinsische Variationen und die Auswirkungen von internen und externen Einflüssen von großer Bedeutung.[weiter]

MIRAH

Im Rahmen von wissenschaftlichen Missionen mit dem Forschungsflugzeug HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft) wird in dessen Gepäckraum der Luftprobensammler MIRAH (Measurements of Stable Isotope Ratios in Atmospheric Trace Gases on HALO) eingebaut.

Während eines Fluges werden in 24 Sulfinert^TM-beschichteten Probenahmebehältern Außenluftproben gesammelt. Die Luftproben werden später im Labor auf stabile Kohlenstoff-Isotopenverhältnisse in flüchtigen organischen Verbindungen (VOC, engl. volatile organic compounds) analysiert.

Im Oktober 2010 fand der Jungfernflug von MIRAH während der TECHNO-Mission statt. [weiter]

AtmoSHINE

Zur Untersuchung von Schwerewellen in der Atmosphäre wurde ein spezielles Spatial Heterodyne Interferometer entwickelt, das das Luftleuchten des Sauerstoffs bei 762 nm zwischen 60 km und 120 km messen soll. AtmoSHINE (Atmospheric Spatial Heterodyne Interferometer Next Exploration) ist die erste Testmission auf einem chinesischen Technologie-Satelliten, der am 22. Dezember 2018, 0:51 MEZ erfolgreich vom Weltraumbahnhof Jiuquan gestartet wurde. [weiter]

GRIPS

Das Wuppertaler GRound-based Infrared P-Branch Spectrometer (GRIPS) wird von unserer Forschungsgruppe benutzt, um in "jeder" Nacht die Temperatur der Mesopause in 87 km Höhe (+/-2 km) zu bestimmen. GRIPS ist ein Czerny-Turner Gitterspektrometer, das im nahen Infrarot zwischen 1,52 - 1,55 Mikrometern mit einer spektralen Auflösung von etwa 450 arbeitet. Gemessen wird die nächtliche Rotationstemperatur der (3,1) Hydroxyl-Meinel-Banden der OH*-Schicht. Die GRIPS-Messungen werden kontinuierlich seit 1980 durchgeführt. Über 3500 Nachtmitteltemperaturen sind verfügbar. [weiter]

AtmoCube-A1

Die Development Initiative for Small Satellites Exploring Climate Processes by Tomography (DISSECT) ist eine Entwicklungsinitiative des Instituts für Atmosphären- und Umweltforschung an der Bergischen Universität Wuppertal und des Forschungszentrums Jülich zum Bau von Kleinsatelliten für die Klimaforschung zur Untersuchung der mittleren und oberen Atmosphäre. AtmoCube-A1 basiert auf einem 6U CubeSat. Die Nutzlast besteht aus einem Teleskop mit Spektrometer für die Beobachtung des Luftleuchtens, speziell der Emissionen des O₂ Atmosphären-Bandes bei 762 nm. [weiter]

HAGAR

Der High Altitude Gas AnalyzeR ist ein flugzeug-getragener schneller Gas-Chromatograph zur simultanen in-situ Messung der Spurengase N₂O, SF₆, CH₄, H₂ sowie mehrerer halogenierter Verbindungen in Kombination mit einem Infrarotsensor zur CO₂-Messung in der Stratosphäre.

Als Messplattform dient das Höhenforschungsflugzeug GEOPHYSICA, wo HAGAR schon auf zahlreichen Messkampagnen eingesetzt wurde. Von Januar bis März 2010 nahm HAGAR an der RECONCILE-Kampagne in Kiruna/Schweden teil.

PERTRAS

Das PERflourocarbon TRAcer System (PERTRAS) ist eine Kooperation der Forschungsgruppe Atmosphärenphysik mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Ziel des Projektes ist es, Luftmassen mit Hilfe von künstlichen Tracern zu markieren, um sie dadurch über einen längeren Zeitraum hinweg verfolgen zu können (Lagrange-Experiment).

Als künstliche Tracer werden perflourierte Kohlenwasserstoffe (PFC) verwendet. Ein Gerät zur kontrollierten Freisetzung der PFC wurde vom DLR gebaut und erfolgreich getestet. In unserer Forschungsgruppe wurde ein Mehrkanal-Gaschromatograph (HAGAR IV) zum „Wiederfinden“ der Luftmassen entwickelt, d.h. zur Messung der PFC-Konzentration in der Atmosphäre.

Beendete Projekte

CRISTA-NF

Das CRyogene Infrarot Spektrometer und Teleskop für die Atmosphäre - Neues Flugzeugexperiment (CRISTA-NF) dient zur Untersuchung der Verteilung von Spurengasen (H₂O, O₃, N₂O, F11) in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre mit Hilfe eines Helium-gekühlten Infrarot-Teleskops und zweier Gitter-Spektrometer. CRISTA-NF ist ein auf der Basis des Weltraumteleskops CRISTA weiterentwickeltes Instrument für den Einsatz auf dem russischen Höhenforschungsflugzeug GEOPHYSICA.

Das Messgerät ist seit 2005 im Einsatz und wurde bisher in über 30 Flügen erfolgreich bei den internationalen Kampagnen SCOUT-O3 in Australien (Nov./Dez. 2005), AMMA in Afrika (Aug. 2006) und Reconcile in Kiruna/Nordschweden (Jan.-Mrz 2010) eingesetzt. [weiter]

ZEBIS bzw. CBIS

Der Luftprobensammler ZEBIS (Zeppelin Based Isotope Sampler) wurde entwickelt, um in bodennahen Luftschichten Außenluftproben in speziell beschichteten (inerten) Kanistern zu sammeln. Die Luftproben werden während eines Zeppelinfluges zu verschiedenen Zeiten und an unterschiedlichen Orten gesammelt und später im Labor auf Isotopenverhältnisse in flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) analysiert.

ZEBIS hat seinen Jungfernflug im Juli 2007 im Rahmen der COPS/TRACKS-Kampagne auf dem Zeppelin-NT abhalten. Der Zeppelin-NT ist eine neue Platform für in situ Messungen in der atmosphärischen Grenzschicht. Der Luftprobensammler ZEBIS ist auch während der Folgekampagne ZEPTER-2 in der Zeit vom 24. Oktober bis 08. November 2008 wieder erfolgreich auf dem Zeppelin NT eingesetzt worden. [weiter]

GLORIA BlackBody (GBB)

Für die radiometrische Kalibrierung des abbildenden Infrarot-Interferometers GLORIA wurde an unserem Institut ein hochpräzises Kalibrierungssystem bestehend aus zwei Schwarzkörperstrahlern unterschiedlicher Temperatur entwickelt und gebaut.

Die hochgenaue Charakterisierung der Schwarzkörperstrahler wurde bei der PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt) in Berlin durchgeführt. [weiter]

CRISTA

CRyogene Infrarot Spektrometer and Teleskope für die Atmosphäre (CRISTA) ist ein von der Bergischen Universität Wuppertal (BUW), entwickeltes, wissenschaftliches Instrument zur Untersuchung kleinräumiger Strukturen in atmosphärischen Spurengasverteilungen, das sehr erfolgreich bei zwei Flügen des U.S. Space Shuttles im November 1994 und August 1997 eingesetzt wurde. [weiter]