Wechselwirkung zwischen mittlerer und unterer Atmosphäre

Die Chemie der mittleren Atmosphäre wird hauptsächlich definiert durch langsamen Transport von anthropogenen und biogenen Gasen über die tropische Tropopause; aber auch durch sporadische Ereignisse mit sehr schnellem Transport in die Stratosphäre, z.B. bei Vulkanausbrüchen oder starken Feuer-Ereignissen. Anhand von Satellitendaten untersuchen wir den Einfluss von Waldbränden auf die untere Stratosphäre. Mehr dazu unten.

In der Troposphäre angeregte Rossby- und Schwerewellen breiten sich in die mittlere Atmosphäre aus; brechende Wellen treiben die Meridionalzirkulation der Stratosphäre und Mesosphäre. Andererseits kann ebenfalls der dynamische Zustand der mittleren Atmosphäre troposphärische Wettersysteme beeinflussen, insbesondere im polaren Winter. Ereignisse ungewöhnlich starker stratosphärischer Zirkulation untersuchen wir im DFG-Projekt ENRICH.

Einfluss von Waldbränden auf die Stratosphäre

Die Häufigkeit und Intensität von Waldbränden hat in den letzten Jahren dramatisch zugenommen. Starke Feuer sind mit einer enormen Hitzeentwicklung verbunden, aus der sich Gewitterwolken bilden können, sogenannte Pyrocumulonimbus (PyroCb). Die Gewitterwolken können bis in die untere Stratosphäre reichen, und ermöglichen so den Transport von Asche und anderen Verbrennungsprodukten in die stratosphärische Aerosolschicht. Neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass besonders starke Waldbrände so einen Einfluss auf das Strahlungsbudget der Atmosphäre haben, der mit (moderaten) Vulkanausbrüchen vergleichbar ist.

Wir kombinieren Satellitenmessungen unterschiedlicher Messgeometrie, um PyroCb-Ereignisse in der unteren Stratosphäre zu detektieren und quantifizieren.