MIPAS/ENVISAT und darüber hinaus

Jahrzehntelang war die Hauptaufgabe der SAT-Gruppe die Level-2-Auswertung der Spektren die das Michelson-Interferometer für Passive Atmosphärensondierung (MIPAS) auf dem Envisat-Satelliten gemessen hat. Die dabei gewonnenen Spurengasverteilungen wurden sowohl von der SAT-Gruppe selbst als auch weltweit von Forschern genutzt um atmosphärenwissenschaftliche Fragestellungen zu bearbeiten. Die endgültige Datenversion wird derzeit prozessiert. In den letzten Jahren wurden jedoch übergreifende Projekte, die über die reine MIPAS-Auswertung hinausgehen, immer wichtiger für die SAT-Gruppe.

Ein wesentliches Arbeitsfeld besteht in übergreifenden Arbeiten zur Qualitätssicherung von satellitengetragenen Spurengasmessungen. Die Validierung der eigenen MIPAS-Daten war schon immer eine Schlüsselaktivität der SAT-Arbeiten. In letzter Zeit tauchten jedoch vermehrt übergreifende Datencharakterisierungs- und Qualitätssicherungsprojekte auf der Agenda der SAT-Gruppe auf. Diese umfassen oft mehrere Satellitenmissionen. Ein solches Projekt ist die SPARC Activity ``Water Vapour Assessment - II (WAVAS-II)'', bei dem die SAT-Gruppe an der Projektleitung beteiligt ist. Hierbei geht es um die Charakterisierung und Validierung von Wasserdampf-Datensätzen, einschließlich solcher aus satellitengestützten Messungen. Die Ergebnisse werden in einem Sonderband publiziert. Eine andere SPARC-Aktivität mit Bezug zu Satellitenmessungen ist ``Towards Unified Error Reporting (TUNER)''. Dieses Projekt beruht auf einem Vorschlag der SAT-Gruppe, die auch in der Projektleitung vertreten ist. Ziel ist es, Konventionen zu etablieren, wie Satellitendaten hinsichtlich ihrer Unsicherheiten und Charakteristika analysiert werden können und wie dieses Wissen einheitlich und eindeutig kommuniziert werden kann. Einzelprojekte in diesem Kontext sind das ISSI International Team TUNER und das von der ESA finanzierte Projekt VACUUM-R. Auch die TUNER Ergebnisse werden in einem speziell dafür eingerichteten Sonderband publiziert.

Ein wichtiges Feld MIPAS-basierter Atmosphärenforschung ist die Zirkulation der mittleren Atmosphäre. In diesem Zusammenhang hat MIPAS den ersten globalen Datensatz über Luftalter und dessen Trends bereitgestellt. Diese Information wurde aus SF6-Messungen mit MIPAS gewonnen (Stiller et al. 2008; 2012; Haenel et al., 2015; siehe auch das ISSI International team 'Stratospheric Age-of-Air: Reconciling Observations and Models'). Um Probleme der luftaltersbasierten Zirkulationsanalyse zu umgehen, wurde eine Methode entwickelt, die globale Felder von Zirkulationsvektoren unmittelbar durch die Inversion der Kontinuitätsgleichung gewinnt, unter der Maßgabe, dass diese Felder die mit MIPAS gemessenen Spurengasfelder reproduzieren (von Clarmann and Grabowski, 2016; von Clarmann et al., 2021, von Clarmann and Grabowski, 2021). Diese Methode stellt beobachtungsbasierte Information über die stratosphärische Zirkulation in noch nie dagewesenem Detailreichtum bereit.