Die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) und die Société Française de Physique (SFP) zeichnen den Klimaforscher für seine Beiträge zur Vermessung atmosphärischer Spurengase aus.
Für besonders wertvolle wissenschaftliche Leistungen in der Physik verleihen die DPG und die SFP jährlich gemeinsam den Gentner-Kastler-Preis. Zum Preisträger des Jahres 2017 wurde Johannes Orphal benannt „für seine herausragenden Beiträge zur Vermessung atmosphärischer Spurengase mit Hilfe hochauflösender Spektroskopie und für sein anhaltendes Engagement in der Europäischen und insbesondere der deutsch-französischen Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Umweltphysik“. Die Preisverleihung findet anlässlich des Jahreskongresses der SFP im Sommer 2017 in Frankreich statt.
DPG
Ammoniak (NH3) ist ein atmosphärisches Spurengas, dessen weltweite Emissionen weiter ansteigen. In der oberen Troposphäre könnte es bedeutsam für Aerosol- und Wolkenbildung sein. Am IMK-ASF ist der erste Nachweis von NH3 in Höhen oberhalb von 9-10 km durch Analyse von MIPAS-Satellitenmessungen geglückt. Stark erhöhte Konzentrationen wurden innerhalb der Asiatischen Monsunzirkulation gefunden, die auf einen Zusammenhang mit der Bildung der sogenannten asiatischen Tropopausen-Aerosolschicht hindeuten.
Zum 1. September hat Jan Cermak die neu geschaffene Professur für Geophysikalische Fernerkundung angetreten und ist am IMK-ASF sowie am Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF) in Forschung und Lehre tätig.
Forscher des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung (IMK) und die Firma Bruker Optik GmbH aus Ettlingen präsentierten ihr gemeinsam entwickeltes mobiles Messsystem, ein tragbares Fourierspektrometer, auf der „Woche der Umwelt“ des Bundespräsidenten und der Deutschen Stiftung Umwelt im Berliner Schloss Bellevue.
Die arktische Stratosphäre war in diesem Winter bisher außergewöhnlich kalt, damit sind alle Voraussetzungen für das Auftreten eines starken Ozonabbaus in den nächsten Wochen gegeben. Eine wesentliche Rolle spielen dabei vertikal ausgedehnte polare Stratosphärenwolken, die zuletzt weite Bereiche der Arktis bedeckten und ungewöhnlich tief bis in den untersten Bereich der Stratosphäre zu beobachten waren.
Die vom KIT koordinierte Messkampagne POLSTRACC (Polar Stratosphere in a Changing Climate, dt: Die polare Stratosphäre im Klimawandel) untersucht den Einfluss des Klimawandels auf die arktische Ozonschicht und die darunter liegende Tropopausenregion. Derzeit finden erste Testflüge von der DLR-Basis Oberpfaffenhofen bei München statt. Zwischen Januar und März 2016 dient dann die „Arena Arctica“ im nordschwedischen Kiruna am Polarkreis als Basis für zehn bis 15 Forschungsflüge über das Eismeer in Richtung Grönland und Nordpol.
Die Selbstreinigungskraft der Atmosphäre steht im Fokus der 30-tägigen Halo Kampagne OMO (kurz für Oxidation Mechanism Observations, „Beobachtung von Mechanismen der Oxidation“), die am 21. Juli von Zypern aus gestartet ist. Zunächst stehen Analysen über der arabischen Halbinsel und dem arabischen Meer auf dem Programm. Dann wechseln Flugzeug, Crew und Team auf die Malediven, um von dort aus die Atmosphäre über dem indischen Ozean und dem Golf von Bengalen zu analysieren. Anschließend geht es nochmals zwei Wochen nach Zypern.
Die mit MIPAS-B und TELIS am 31. März 2011 im arktischen stratosphärischen Polarwirbel durchgeführten Ballonmessungen lieferten Vertikalprofile anorganischer und organischer Chlorspezies sowie tageszeitliche Variationen von ClO bei Sonnenaufgang in einem Höhenbereich indem die Aktivierung bzw. Deaktivierung sehr reaktiver Chlorgase im Verlauf des Winters stattfindet. Die komplette Partitionierung von anorganischem und organischem Chlor sowie das gesamte Budget wurden aus den kombinierten MIPAS-B/TELIS Messungen abgeleitet. Ein Gesamtchlorgehalt von 3.41 ± 0.30 ppbv (zwischen 25 und 36 km) wurde dabei bestimmt. Dieser Wert ist konform mit früheren stratosphärischen Beobachtungen und bestätigt den leicht abnehmenden Chlorgehalt in der Stratosphäre.
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Mittels eines am ASF neu entwickelten ULW-PTR-MS (Ultra Lightweight
Protonen-Transfer-Reaktion-Massenspektrometer) konnten erstmalig die
Abgasfahnen einzelner Förderquellen und Fracking-Prozesse zeit- und
räumlich hochauflösend untersucht werden.
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Seit 2007 wird wieder ein Anstieg von HCl beobachtet, ein Indikator ozonzerstörender Stoffe in der Stratosphäre. In einem in Nature erschienen Artikel, an dem das ASF mit Beobachtungen und Modellrechnungen beteiligt ist, konnte gezeigt werden, dass eine Änderung der Zirkulation in der Stratosphäre verantwortlich ist.
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Wie viel Brom befindet sich in der Stratosphäre und wie schädlich sind Bromverbindungen für die Ozonschicht? Diese Fragen zu beantworten, ist das Haupt-Ziel eines am 6. und 7. Sept 2014 durchgeführten und vom IMK-ASF koordinierten Ballonfluges in die Stratosphäre mit einer weltweit einzigartigen Kombination von Fernerkundungsinstrumenten.
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Eine neue Methode, um den Treibhausgasausstoß von Großstädten und anderen räumlich begrenzten Quellen zu messen, haben Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entwickelt.
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KIT-Klimaforscher messen atmosphärische Konzentrationen von Kohlendioxid und Methan an Bord des Forschungsschiffs Polarstern.
Beitrag von Prof. Dr. Johannes Orphal in der Zeitschrift "Karlsruher Transfer".
Für seine wegweisenden Arbeiten in der Atmosphärenforschung erhält Professor Herbert Fischer den Johannes-Georgi-Preis 2013. Der Preis gilt als höchste deutsche Auszeichnung in den Geowissenschaften.
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KIT-Klimaforscher weisen die Genauigkeit von Fernerkundungsmessungen nach – im Projekt MUSICA untersuchen sie wetter- und klimarelevante Prozesse in der Atmosphäre.
Zur PressemitteilungDurch die Besetzung der neugeschaffenen Professur für Atmosphärenphysik durch Prof. Peter Braesicke ab 1. September stärkt das IMK-ASF seine Forschungs- und Lehraktivität im Bereich der Modellierung der Atmosphäre als Teil des Erdklimasystems.
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Vom 12. bis 14. Juni diskutierten 50 Wissenschaftler aus 9 Institutionen über neueste Erkenntnisse in der Chemie-Klimamodellierung mit dem Modellsystem EMAC.
Erstmals umfassendes Bild der Schwefeldioxidbelastung in der Stratosphäre/ 10 Jahre Messzeit an Bord von ENVISAT / keine menschengemachten Quellen des Schwefeldioxid identifizierbar.
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Beitrag von Prof. Dr. Johannes Orphal in der Zeitschrift "Wirtschaftswoche".
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Mischungsverhältnisse von Gasen wie ClO, NO2 und N2O5 wurden vom Ballongetragenen MIPAS Instrument im Januar 2010 über der Arktis gemessen. Konzentrationsänderungen dieser Gase waren zeitlich verspätet, da stratosphärische Wolken den direkten Strahlungsfluss von der Sonne verzögerten. Variationen des Gases ClO wurden zum ersten Mal aus gemessenen MIPAS-B Spektren abgeleitet. Die Ergebnisse wurden kürzlich von Wissenschaftlern dreier Institute am KIT in Atmospheric Chemistry and Physics publiziert.
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GLORIA registriert hoch aufgelöste Verteilungen atmosphärischer Spurengase an Bord des neuen Forschungsflugzeugs HALO
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Interview mit Prof. Dr. Johannes Orphal in der Zeitschrift „Focus“
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Hohe Auszeichnung für den KIT-Wissenschaftler: Das internationale Committee on Space Research (COSPAR) verleiht dem früheren Leiter des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung (IMK) des KIT, Professor Herbert Fischer, die William Nordberg Medal 2012. Damit würdigt COSPAR Fischers herausragende Leistungen in der Atmosphärenforschung. Er gilt weltweit als einer der Pioniere der Fourier-Transformations-Infrarot-Spektrometrie, mit der sich die Konzentration von Spurengasen in der Atmosphäre bestimmen lässt, die unter anderem Auswirkungen auf den Treibhauseffekt haben. Fischer ist der erste deutsche Wissenschaftler, der die Medaille erhält.
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Interview mit Prof. Dr. Johannes Orphal in der Zeitschrift "Wirtschaftswoche"
Zum ArtikelUngewöhnlich kalte Temperaturen verursachten im Winter 2010/2011 die bislang massivste Zerstörung der Ozonschicht über der Arktis: Die Mechanismen, die zum ersten Ozonloch über dem Nordpol führten, haben Wissenschaftler des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung (IMK) des KIT nun in der Fachzeitschrift „Geophysical Research Letters“ veröffentlicht.
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Präzise Messungen der Atmosphäre sind für Vorhersagen des Klimawandels und seiner Folgen, wie sie zurzeit auf der Weltklimakonferenz in Durban diskutiert werden, unentbehrlich. Eine Forschergruppe aus Jülich und Karlsruhe startet daher am 6. Dezember in Nordschweden ein einzigartiges Experiment: Das Instrument GLORIA fliegt erstmals mit dem russischen Forschungsflugzeug „Geophysica“ und beobachtet klimarelevante Gase und atmosphärische Bewegungen mit bisher unerreichter Genauigkeit. Diese Messungen tragen zu wesentlich verbesserten Klimamodellen bei.
Presseinformation des KIT
Die subtropische Mischungsbarriere beschränkt den Luftaustausch in der Stratosphäre zwischen tropischen und gemäßigten Breiten.
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HDO aus Beobachtungen von Envisat/MIPAS, Odin/SMR und SCISAT/ACE-FTS wurden für alle Jahreszeiten und unterschiedlichen Höhen verglichen.
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Auftakt zur neuen Veranstaltungsreihe: Rund 140 Zuhörer kamen am 18. Oktober zur ersten KIT Climate Lecture in den Gartensaal des Karlsruher Schlosses.
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Ergebnisse eines Gemeinschaftsprojektes zur Untersuchung der Effekte von "High Energetic Particle Precipitation in the Atmosphere" (HEPPA) anhand des sogenannten 2003 "Halloween" solaren Protonen Events auf die Chemie der Mittleren Atmosphäre sind kürzlich veröffentlicht worden.
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Um die Frage zu beantworten, arbeitet das IMK mit Météo France zusammen.
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MIPAS misst erstmals global, am Tag und in der Nacht, thermosphärische Temperatur- und NO-Verteilungen
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MIPAS Beobachtungen von H2O2 während des Solaren Protonen-Ereignisses im Januar 2005 weisen auf Defizite in der HOx-Modellierung hin.
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Atmosphärenwissenschaftler einer Forschergruppe der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) haben bei ihrem Jahrestreffen Ende Mai am KIT die neuesten Entwicklungen der stratosphärischen Ozonschicht diskutiert.
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Die ersten troposphärischen HDO/H2O Messungen mittels eines operationellen meteorologischen Satelliteninstrumentes (IASI auf METOP) werden vorgestellt. Mit dem neuen Datensatz sollen Unsicherheiten in der Modellierung des atmosphärischen Wasserkreislaufes verringert werden.
Weitere Infos auf der englischen MUSICA Web-Seite
Das IMK-ASF untersucht die Eignung für Luftqualitätsmessungen eines geplanten Infrarotmessgeräts auf einem geostationären Satelliten.
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Ein Rekord-Ozonverlust über der Arktis von bislang nie beobachteter Größe wurde von Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) beobachtet.
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In der für SPARC relevanten Initiative HEPPA (High Energetic Particle Precipitation in the Atmosphere), werden MIPAS-Daten vom IMK und IAA verwendet, um den Effekt von solaren Protonenereignissen (SPE) auf die Chemie der Erdatmosphäre zu untersuchen.
Mehr Informationen in unserem englischem WebauftrittZuschlag für eine Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe der DFG für Forschungsprojekt am KIT.
Zur PressemitteilungDer Leiter des IMK – ASF am KIT gehört künftig dem wissenschaftlichen Beratungsausschuss des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage an.
Zur PressemitteilungMIPAS Beobachtungen von Ozon in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre der mittleren Breiten wurde verwendet, um Chemie-Klima-Modelle zu validieren.
Mehr Informationen in unserem englischem WebauftrittDie Mitnahme des Temperaturgradienten im Retrieval bedeutet eine deutliche Verbesserung für die Ergebnisse von Temperatur, CFC-11 sowie HNO3.
Mehr Informationen in unserem englischem WebauftrittOberhalb von 80 km Höhe gibt es viel mehr vibrationsangeregtes OH als man unter Bedingungen des lokalen thermodynamischen Gleichgewichts erwarten würde.
Mehr Informationen in unserem englischem WebauftrittHochenergetische solare Protonen aus Sonneneruptionen und Koronalen Massenauswürfen beeinflussen die chemische Zusammensetzung der irdischen Atmosphäre im Höhenbereich der Stratosphäre und Mesosphäre durch Ionisierung, Bildung von HOx und NOx, und, in der Folge, durch Ozonabbau.
Mehr Informationen in unserem englischem WebauftrittProfessor Dr. Johannes Orphal, Leiter des Institutes für Meteorologie und Klimaforschung am KIT, mahnt größere europäische Anstrengungen an, um den Umweltänderungen zu begegnen ...
Pdf-Kopie des Artikels in der Zeitschrift "Science and Technology".
Externer link zur Zeitschriftwurde erstmalig anhand von MIPAS-Envisat-Daten untersucht.
Mehr Informationen in unserem englischem WebauftrittLange Datensätze, wie man sie in der Klimaforschung braucht, sind selten frei von Inhomogenitäten. Um damit verbundene Probleme zu lösen, wurde am IMK eine neue Methode entwickelt.
Mehr Informationen in unserem englischem WebauftrittWie Messungen die Basis bilden, den Klimawandel zu verstehen.
Pdf-Kopie des Artikels in der Zeitschrift "Public Service Review".
Externer link zur ZeitschriftMIPAS liefert den ersten experimentellen Nachweis einer dynamischen Kopplung von der unteren Atmosphäre bis zur Thermosphäre während einer stratosphärischen Erwärmung.
Mehr Informationen in unserem englischem WebauftrittKIT-Forscher widerlegen Zweifel an Ozonloch-Chemie.
Zur PressemitteilungMehr Informationen in unserem englischem Webauftritt
KIT-Wissenschaftler gewinnt Starting Independent Researcher Grant des Europäischen Forschungsrates.
Zur PressemitteilungErhöhte Werte sind in der Abluft von Biomassebränden in Südamerika und Afrika sichtbar.
Mehr Informationen in unserem englischem WebauftrittDie Oxidation von Wasserstoff trägt mit etwa 0.4 ppmv zum Wasserdampfbudget in der oberen äquatorialen Stratosphäre bei.
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Am 20.04.2010 startete das Forschungslabor CARIBIC (Bild) einen Messflug auf einem modifizierten Passagierflugzeug (Airbus A340-600) von Lufthansa. Ziel war die Vermessung der isländischen Vulkanaschewolke im Luftraum zwischen Frankfurt und Skandinavien in Höhen von 3 bis 8 km. CARIBIC ist ein Konsortium aus zwölf Forschungsinstitutionen aus sechs europäischen Ländern. Das Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK) am KIT betreibt fünf der fünfzehn eingebauten Messinstrumente. Insgesamt werden ca. 100 Spurengase und Eigenschaften von Aerosolpartikeln gemessen. Die Wissenschaftler erhoffen sich bei dem Messflug genauere Informationen über die Höhenverteilung und der Partikelzusammensetzung der isländischen Vulkanaschewolke. Mehr Informationen zum CARIBIC-Projekt.
Zur PressemitteilungKIT-Klimaforscher präsentieren neuen Isotopeneffekt im atmosphärischen Wasserkreislauf in der Zeitschrift „Nature Geoscience“.
Mehr Informationen in unserem englischen WebauftrittAm 17. März 2010 findet das Jahresmeeting des deutsch-französichen Projektes POMODORO am IMK statt.
durch MLS/Aura und MIPAS/Envisat.
Mehr Informationen in unserem englischen Webauftrittdurch HCN- und C2H6-Messungen von MIPAS.
Mehr Informationen in unserem englischen WebauftrittDas Flugzeugversion MIPAS-STR hat an bisher 8 Messflügen mit dem bis nahezu 20 km hoch fliegenden russischen Forschungsflugzeug Geophysica im Rahmen der ersten Phase der RECONCILE Kampagne teilgenommen. Das Ziel dieser Messungen ist die Gewinnung neuer Einblicke in chemische, dynamische und mikrophysikalische Prozesse, die für die Ozonzerstörung eine maßgebliche Rolle spielen.
Mehr Informationen in unserem englischen Webauftrittbestätigen die bestehende, für den arktischen Ozonabbau wichtige Chlorchemie.
Mehr Informationen in unserem englischen WebauftrittAm 24.1.2010 um 1:46 startete die MIPAS-B/TELIS/mini-DOAS Gondel von Kiruna/Schweden zu einem 13-stündigen Messflug in das Herz des kalten aktivierten Polarwirbels. Hauptziele waren die Vermessung der Tag-/Nachtvariationen wichtiger Chlor- und Bromspezies sowie Satellitenvalidierung.
Mehr Informationen in unserem englischen WebauftrittMehr Informationen in unserem englischen Webauftritt
zeigen, dass verschmutzte Luft wird in der asiatischen Monsun-Antizyklone nahe der Tropopause eingefangen wird.
Mehr Informationen in unserem englischen WebauftrittEin Vergleich von passiven (MIPAS/Envisat) und aktiven (CALIPSO) Satellitenbeobachtungen polarer stratosphärischer Wolken zeigt eine sehr gute Übereinstimmung.
Mehr Informationen in unserem englischem WebauftrittDie auf das russische hochfliegende Flugzeug Geophysica adaptierte MIPAS Version nimmt gegenwärtig an einer internationalen Testkampagne teil. Diese dient u.a. als Vorbereitung für eine grosse Kampagne im Rahmen des EU Projekts
RECONCILE, welches zum Ziel hat, das Verständnis von Chemie-Klima-Wechelwirkungsprozessen und die Vorhersagbarkeit des stratosphärischen Ozons zu verbessern.
Die MIPAS-Wasserdampfprofile, die am IMK gewonnen wurde, sind im Höhenbereich 15 bis 50 km validiert worden.
Mehr Informationen in unserem englischen WebauftrittDr. Miriam Sinnhuber wird mit ihrer Gruppe „Solar Variability, Climate, and the Role of the Mesosphere/Lower Thermosphere“ erforschen, wie Variationen der Sonnenaktivität das Klima beeinflussen.
Wissenschaftler des IMK-ASF validieren neue weltraumgestützte Messungen der troposphärischen Wasserdampfisotopie.
Link zum Artikel im Science Magazine (auf englisch)Seit dem 1.9.2009 erscheint die IMK-ASF-Webseite im neuen Design.