Atmospheric and Earth System Research with the Research Aircraft HALO                                                                                

           High Altitude and Long Range Research Aircraft (HALO)


Kohlenstoffdioxid und Methan Mission mit HALO - CoMet


Missionszeitraum: Mai - Juni 2018


Missionsleiter 


Teilnehmende Institutionen 

  • Institut für Umweltphysik, Universität Bremen
  • Institut für Umweltphysik, Universität Heidelberg
  • Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena
  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Physik der Atmosphäre, Oberpfaffenhofen (DLR-IPA)
  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Einrichtung für Flugexperimente, Oberpfaffenhofen (DLR-FX)


Dem globalen Klimawandel zu begegnen ist eine der größten gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit. Hauptgrund für die zunehmende Erderwärmung ist die gestiegene Konzentration der vom Menschen in die Erdatmosphäre freigesetzten Treibhausgase. Die beiden wichtigsten, Kohlenstoffdioxid (CO2) und Methan (CH4), tragen dabei zu etwa 81% zum anthropogenen Strahlungsantrieb bei.

Nach wie vor gibt es jedoch große Wissenslücken bezüglich der Budgets dieser beiden wichtigen Treibhausgase, so dass unsere Fähigkeit das zukünftige Klima auf unserem Planeten vorherzusagen, stark eingeschränkt ist. Verschiedenste Rückkopplungsmechanismen, die immer noch unzureichend verstanden sind, haben einen großen Einfluss auf die Qualität von Klimaprognosen. Um das Klima auf unserem Planeten vorherzusagen und um die Einhaltung von Emissionszielen im Rahmen von internationalen Abkommen zu unterstützen, ist die Untersuchung der Austauschprozesse und der Rückkopplungsmechanismen dieser wichtigen Treibhausgase unabdingbar.

In den vergangenen Jahren hat sich die sogenannte inverse Modellierung als eine Schlüsselmethode zur Gewinnung von quantitativen Informationen über Quellen und Senken der Treibhausgase herausgestellt. Dieses Verfahren setzt jedoch die Verfügbarkeit von ausreichend vielen, hochgenauen und unabhängigen Datensätzen auf verschiedenen räumlichen Skalen voraus. Die Beobachtung der atmosphärischen Konzentration der Treibhausgase ist dafür eine notwendige Voraussetzung. Im Gegensatz zu Punktmessungen sind Beobachtungen vom Flugzeug aus in der Lage, diese bisher fehlenden Daten auf regionaler Skala bereitzustellen.

Ziel der HALO CoMet Mission ist es daher, Messergebnisse mit Hilfe von modernen Fernerkundungsinstrumenten zu gewinnen, und diese durch die besten gegenwärtig verfügbaren Flugzeug getragenen in-situ Instrumente zu unterstützen. Zusätzlich sollen die vom Flugzeug aus gewonnenen Daten auch mit Bodennetzwerken verglichen werden. Im Rahmen der CoMet Mission werden derartige Untersuchungen auch aus operativen Gründen heraus auf kleineren und subkontinentalen Skalen vorgenommen. Dies ermöglicht nicht nur die Erkennung lokaler Emissionsquellen, sondern schafft auch die Voraussetzungen für die inverse Modellierung von regionalen Budgets mit Hilfe von Fernerkundungsdaten und in-situ Informationen. Durch die Analyse der CoMet Daten soll das Verständnis der Kohlenstoff- und Methankreisläufe verbessert und neue Erkenntnisse über die globale räumliche und zeitliche Variation der Treibhausgase gewonnen werden.

Die Untersuchungsergebnisse werden dazu beitragen, den globalen Kohlenstoffkreislauf und seinen Einfluss auf das Klima besser zu verstehen, den Klimawandel genauer zu prognostizieren und seinen Auswirkungen besser zu begegnen. Darüber hinaus zielt das Projekt auch auf die Entwicklung innovativer Methoden für die Messung von Treibhausgasen ab und soll technologische Entwicklungen für kommende Generationen von Erdbeobachtungssatelliten fördern.

Für CoMet ist ein Missionszeitraum von 4 Wochen zu Beginn der Vegetationsperiode im April-Mai 2017 geplant. Im Rahmen von ca. 60 Flugstunden sollen optimierte Messflüge durchgeführt werden,

  • um breitenabhängige Treibhausgasgradienten zu detektieren,
  • um bekannte Gebiete mit starken Quellen (wie z.B. den Kohlegebieten in Oberschlesien) zu befliegen,
  • um Vergleiche mit den Fernerkundungsmessungen des Bodennetz- werks TCCON durchzuführen.

Ein Teil der Flüge soll mit niedrigfliegenden Flugzeugen (Cessna) koordiniert werden, die sich auf lokalisierte Quellen konzentrieren werden.

Weitere Informationen CoMet