Oliver-Schlenczek

Nach wie vor stellen Wolken- und Niederschlagsprozesse eine wesentliche Quelle von Unsicherheiten in Wettervorhersagemodellen und insbesondere in Klimamodellen dar. Aus diesem Grund untersuchen wir die Zusammensetzung der Wolken mit verschiedenen optischen Messmethoden, unter anderem auch mit Holografie. Entscheidend für die Niederschlagsproduktion sind die Größenverteilungen der Wolkentropfen und des Wolkeneises sowie deren zeitliche und räumliche Variabilität.

In diesem Vortrag wird erläutert, wie ein auf Holografie basierendes Messinstrument funktioniert, wie man vom Hologramm auf die Größenverteilungen kommt und welche Schwierigkeiten bei der Auswertung und Interpretation der Daten zu erwarten sind. Die eigentliche wissenschaftliche Fragestellung ist: “Wie sehen die Größenverteilungen von Flüssigwasser und Eis in einer konvektiven Wolke auf einer räumlichen Skala von wenigen Zentimetern aus und wie stark fluktuieren sie auf einer zeitlichen Skala von einigen Sekunden?” Dazu wurden zwei Tage aus der CLACE-Messkampagne im Januar – Februar 2013 auf dem Jungfraujoch in den Berner Alpen ausgewählt. An beiden Tagen überquerte eine Kaltfront mit linienförmig organisierter Konvektion das Jungfraujoch. Ein Ausschnitt des jeweiligen Tages ist dem präfrontalen Niederschlag durch orografisch erzwungene Hebung gewidmet, der zu Beginn der Frontpassage aufgetreten ist und sich durch eine nahezu konstante Temperatur auszeichnet. Der zweite Ausschnitt enthält die eigentliche Kaltfrontpassage, wo die Temperatur mit einer annähernd konstanten Abkühlungsrate um ca. 1-2°C pro Stunde gesunken ist. Der Ablauf des Frontdurchgangs war in beiden Fällen sehr ähnlich, jedoch handelt es sich um unterschiedliche Temperaturregimes (-10°C bzw. -20°C), die eine erste Abschätzung der Temperaturabhängigkeit des Eiswassergehalts erlauben. Weitere Studien zur Untersuchung von Warmfrontniederschlägen bei stabilen Bedingungen sind bereits geplant um die Frage zu klären ob und wenn ja, wie sich Nimbostratus und Cumulonimbus mikrophysikalisch im gleichen Temperaturbereich unterscheiden. Außerdem soll untersucht werden, ob es mikrophysikalische Unterschiede zwischen organisierter erzwungener Konvektion und unorganisierter freier Konvektion gibt.

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