24.11.2022

Die hohe Atmosphäre besser verstehen

Radarsondierungen sollen Erkenntnisse über Mesosphäre und Ionosphäre bringen.

433 Antennen umfasst ein großes Radarfeld, das das Kühlungs­borner Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik (IAP) in Nordnorwegen betreibt. Von der Insel Andoya aus führt das System Maarsy (Middle Atmosphere Alomar Radar System) vor allem Messungen in der Mesosphäre im Bereich zwischen fünfzig und neunzig Kilometern Höhe durch. Um diese Messungen zu ergänzen, ist jetzt ein großer Laster von den Niederlanden im Norden angekommen.

 

Abb.: Der Container mit dem neuen Gerät trifft auf der Insel Andoya in...
Abb.: Der Container mit dem neuen Gerät trifft auf der Insel Andoya in Nord­norwegen ein. (Bild: R. Latteck / IAP)

An Board befindet sich ein Container voll hochmoderner Technik: Ein Empfänger samt Antennen mit LOFAR-Technologie, die in der Radioastronomie bewährt ist und von der niederländischen Firma Astrotec Holding hergestellt wird. Ziel des Projekts mit dem Namen Maarsy3D ist es, die Beobachtungen vom bisherigen System zu ergänzen. So misst Maarsy fast ausschließlich in einer monostatischen Konfiguration, um Parameter entlang des Radarstrahls zu messen. Der neue Empfänger soll künftig auf einer benachbarten Insel auch schräge (bistatische) Messungen durchführen können.

„Wir werden zusätzlich mit einer vergleichbaren Empfangsanlage in Kilpisjärvi, Finnland (KAIRA, Sodankylä Geophysical Observatory) zusammenarbeiten und wollen mit Maarsy hochaufgelöste 3D-Messungen von Zielen in der Mesosphäre erstellen“, sagt Jorge Chau, Leiter der Abteilung Radar­sondierungen am IAP. „Das wird auch zur Untersuchung der räumlichen Unregelmäßigkeiten der Atmosphäre und damit der beobachteten Tracer beitragen.“ Das Gerät führt aktuell bei Maarsy erste Versuche durch. Mitte 2023 kommt es auf die Insel Langoya, etwa sechzig Kilometer von Andoya entfernt. Langfristig könnte eine weitere Station das 3D-System vervollständigen.

Auch an einem anderen gewichtigen Projekt beteiligen sich Forscher des Leibniz-Instituts für Atmosphären­physik (IAP) in Kühlungsborn. Dank EU-Geldern tüfteln sie in einem Verbundprojekt zwei Jahre lang an neuen Modellen, um wandernde Störungen in der Atmosphäre besser vorhersagen zu können. T-FORS (Traveling Ionospheric Disturbance Forecasting System) heißt das mit rund 82.000 Euro geförderte Projekt aus dem Programm Horizon Europe der Europäischen Union, an dem sich die IAP-Abteilung Radar­sondierung unter Leitung von Jorge Chau beteiligt. In den kommenden Monaten erforschen die Wissenschaftler gemeinsam mit neun Partnern aus ganz Europa wandernde ionosphärische Störungen.

„Diese Störungen werden entweder durch solaren Antrieb oder durch Wetterphänomene in der unteren Atmosphäre hervorgerufen. Sie wirken sich direkt auf die Ausbreitung hochfrequenter Radiowellen in der Ionosphäre aus", sagt Sivakandan Mani, der das Forschungs­projekt am IAP leitet. „Die Störungen, die wir messen, werden von verschiedenen Faktoren beeinflusst wie geomagnetischen Störungen und der Dynamik in der Atmosphäre. Wenn wir die Entstehung und Ausbreitung dieser Variablen besser verstehen, können wir frühzeitige Vorhersagen und Warnungen treffen."

Dafür arbeitet das internationale Forscherteam im Rahmen des Projekts unter anderem mit der Deutschen Bundes­polizei zusammen. Jens Mielich betreut das Projekt vom IAP-Außenstandort in Juliusruh auf Rügen aus. „Am Ende sollen Vorhersagen in Echtzeit möglich sein, die auch von der Europäischen Weltraum­organisation genutzt werden können“, sagt er.

IAP / DE

 

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