Forschungszentrum Karlsruhe – Inst. für Meteorologie und Klimaforschung IMK-Seminar 11 April...

Forschungszentrum Karlsruhe – Inst. für Meteorologie und Klimaforschung IMK-Seminar 11 April 2008H. Oelhaf

IMK-ASF Arbeitsgruppe “FFB: Fernerkundung von

Flugzeugen und Ballons”

Bericht über laufende Arbeiten (Frühling 2008)


Gruppe „FFB“ am IMK-ASF

Mahesh Kumar ShaPhD-student

Hans NordmeyerDipl.-Ing.

Gerald WetzelRetrievals/ Bibliothek (10-15%)

Felix Friedl-VallonInstrument scientist/GLORIA-AB

Guido MaucherLOS, Datenbank etc. (BAL/FLU)/DV-Beauftragter (25%)

Hermann Oelhaf‚Cheffe‘

04/2008

Gerald WetzelRetrievals/ Bibliothek (10-15%)

Kees BlomATZ, POSTRACC

Anne KleinertPost-Doc, DFG-Projekt MAXiFTS

Christoph PieschMIPAS-STR, POLSTRACC

Thomas GuldeMIPAS-STR, POLSTRACC

Kirstin LehnerSeminararbeit

Enge Verzahnung

mit IFB

Corneli KeimLISA/Paris


– Stickstoff- und Chlorchemie in den Tropen– Biomass-burning products– TTL-Themen: Transport, Dehydradation, Lightning, SLS, VSLS

(Tropical flights, Lightning enhanced NO2, tracer correlations, convective outflow)

– Validierung von Satellitenmessungen (MIPAS, GOMOS, SCIAMACHY, ILAS, ACE, ...)

– Tagesgänge kurzlebiger Spezies (Arktis & Tropen)– Von 1D zu 2D (Arktis & Tropen))– „Schließung“ der Familienbilanzen (NOy, Cly, HOx) und Kopplung

zwischen denselben (TELIS)– Vorbereitung Demomissionen (POSTRACC)– Wolkensignaturen in IR-Spektren (MIPAS-B/GLORIA-AB)– Neue Instrumente und deren Anwendung (Strahlungstransport,

Kyoto-Monitoring, biofuels, … ) GLORIA-AB Demonstrator/Prototyp Entwicklung (HALO), IMIPAS (ESA-EOS) IFB

Aktuelle wissenschaftliche Fragestellungen


Aktivitäten: Update & Überblick• Ballon/Flugzeug-Aktivitäten

– Kampagnen-Vorbereitung TER08– TELIS – ein (Alp-)Traum wird wahr – Auswertung & Interpretation (Tropenflug)– Validierung (MIPAS-FR, MIPAS-RR, SCIA)– Übergabe Corneli Keim– Fertigstellung/Revision von papers: Keim/Wiegele/Olinger– HALO - Meetings/Missionsvorschläge (POLSTRACC Meeting 29.4.08)– Wolkensignaturen/Wolkenworkshop GLORIA-AB– Zukunftsplanung (ESA Board, CNES board (Balloon workshop),

Geophysica)• MIPAS-E Support

– Level1-B Charakterisierung und Upgrade (QWG)– Consulting: (QWG, MIPAS Science Team, BOMEM))

• Neue Technologien – PREMIER/IMIPAS (IFB)– GLORIA-AB für HALO (IFB), Consulting MTG (IFB)– Advanced balloon technologies (medium-long duration) – GEOFIS (auf Eis)


MIPAS-B Campaigns

Nächste Kampagnen (mit TELIS/mini-DOAS):

In Vorbereitung– June 2008, Teresina, SCOUT + ESAVAL

In Diskussion– Jan/Feb oder Aug. 2009, Kiruna– 2010: SMILES Validation


MIPAS-B: Vorbereitung nächste

Tropenkampagne• Integration TELIS

– TM/TC Test Feb. 2008– TELIS upgrading/qualification

• Modifikationen Gondel und Stromversorgung– Strukturverstärkung zur Aufnahme von TELIS– Zertifizierung durch CNES (derrogation)– Umstellung Flugversorgung (Li-Mangandioxid)– Überarbeitung Thermalkonzept für die tropische Sonne

• Sonstiges– Abstimmung des Messprogramms mit ESA– Koordinationsarbeiten CNES/SCOUT/ESA/Pis– Meteo-Support – TELIS per Luftfracht verschickt– Verschiffung MIPAS-B nach Brasilien ??


Flug-konfiguration MIPAS-B /

TELISTeresina

June 2008

TELIS Optik Module TO 106 kg

TELIS Analog Elec TA 6.4 kg

TELIS BatteriesTB 17 kg

TELIS Digital Elec.TD 7.5 kg

TELIS SRONTSCU TS 7 kg

Forschungszentrum Karlsruhe – Inst. für Meteorologie und Klimaforschung IMK-Seminar 15 Oct. 2004H. Oelhaf

AufenthaltsortMIPAS-B2:

Warten auf Cazeaux&Lula…….

Forschungszentrum Karlsruhe – Inst. für Meteorologie und Klimaforschung IMK-Seminar 15 Oct. 2004H. Oelhaf

AufenthaltsortMIPAS-B2:

Warten auf die Container ….

?



– Kampagnen-Vorbereitung TER08– TELIS – ein (Alp-)Traum wird wahr

– Auswertung & Interpretation (Tropenflug) (GW)

– Validierung (MIPAS-FR, MIPAS-RR, SCIA)– Übergabe CK – PAN paper– HALO - Meetings/Missionsvorschläge (POLSTRACC Meeting 29.4.08)– Wolkensignaturen/Wolkenworkshop GLORIA-AB– Zukunftsplanung (ESA Board, CNES board (Balloon workshop),


– Level1-B Charakterisierung und Upgrade (QWG)– Consulting: (QWG, MIPAS Science Team, BOMEM))



C2H6


H2CO



– Kampagnen-Vorbereitung TER08– TELIS – ein (Alp-)Traum wird wahr – Auswertung & Interpretation (Tropenflug)– Validierung (MIPAS-FR, MIPAS-RR, SCIA)– Übergabe CK – PAN paper– HALO - Meetings/Missionsvorschläge (POLSTRACC Meeting 29.4.08)

– Wolkensignaturen/Wolkenworkshop GLORIA-AB (Anne)

– Zukunftsplanung (ESA Board, CNES board (Balloon workshop), Geophysica)

• MIPAS-E Support– Level1-B Charakterisierung und Upgrade (QWG)– Consulting: (QWG, MIPAS Science Team, BOMEM))



-52 -50 -48 -46 -44 -42 -40 -38 -36 -34 -32 -30-20

-18

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-10

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0

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09

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06a-n

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07c

07b

10

05b

05a 04

02

03

Teresina, 14 June 2005, GOES-12-Sat. 7:00 UT MIPAS-B

Latit

ude

(°N

)

Longitude (°E)

4.0006.0008.00010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0024.0026.0028.0030.0032.0034.0036.0038.00

01


MIPAS-B_F15 Teresina June 2005 • Kontinuierliche Azimutdrehungen mit 2°/s• Tangentenhöhen 3.5 km bis 18.5 km in 1.5 km Schritten• Je eine 360°-Drehung pro Tangentenhöhe

Flug 15, Flughöhe ~ 32 km

-5.5

-5

-4.5

-4

-3.5

-3

-2.5

9:45 9:50 9:55 10:00 10:05 10:10 10:15 10:20 10:25 10:30 10:35 10:40 10:45

Messzeit [UTC]

Ele

vatio

n [°

]

-720

-540

-360

-180

0

180

360

Azi

mut

[°]


DC

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

18.5 17 15.5 14 12.5 11 9.5 8 6.5 5 3.5

DC

[V]

Azimut [°]


105 110 115 120 125 130 135

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18.5 17 15.5 14 12.5 11 9.5 8 6.5 5 3.5

DC

[V]

Azimut [°]

DC


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Azimut [°]

Ta

ng

en

ten

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he

[km

]

1.701.751.801.851.901.952.002.052.102.152.202.252.302.352.402.452.502.552.602.652.702.752.76

DC


0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

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Cloud index

Azimut [°]

Ta

nge

nte

nhöh

e [k

m]

0.5000

1.000

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2.000

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140 145 150 155 160 165 170

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Cloud index

Azimut [°]

Tan

gent

enhö

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0.5000

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Clo

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DC

140 145 150 155 160 165 170

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DC

[V]

Azimut [°]



– Kampagnen-Vorbereitung TER08– TELIS – ein (Alp-)Traum wird wahr – Auswertung & Interpretation (Tropenflug)– Validierung (MIPAS-FR, MIPAS-RR, SCIA)– Übergabe CK – PAN paper– HALO - Meetings/Missionsvorschläge (POLSTRACC Meeting 29.4.08)– Wolkensignaturen/Wolkenworkshop GLORIA-AB– Zukunftsplanung (ESA Board, CNES board (Balloon workshop),


– Level1-B Charakterisierung und Upgrade (QWG)

– Consulting: (QWG, MIPAS Science Team, BOMEM))



MIPAS-QWG/MST-Aktivitäten

MIPAS-Envisat Mission Planning (H. Oelhaf) :

• Erstellung der Missionsplanung in Abstimmung mit ESA, MIPAS-Science Team und anderen Wissenschaftlern sowie Kampagnenanforderungen

• Aktuelle Version V4.3 (Jan 2008): observation modes, mission scenario incl. track record

• Schwerpunkt liegt jetzt auf neuen NOM Mode Messungen

• Duty cycle von 40% (2006) über 50% -> 60% -> 80% (2007) auf 100% seit Jan. 2008

• Entsprechende Anpassung der Missionsplanung

• Envisat bis 2010 gesichert, Verlängerung bis 2014 in Diskussion


http://www.atm.ox.ac.uk/


Peer-reviewed papers in 2008 (n =7)• Dupuy, E., K. A. Walker, J. Kar, C. D. Boone, C. T. McElroy, P. F. Bernath, J. R. Drummond, R. Skelton, S. D.

McLeod, R. C. Hughes, C. R. Nowlan, D. G. Dufour, J. Zou, F. Nichitiu, K. Strong, P. Baron, R. M. Bevilacqua, T. Blumenstock, G. E. Bodeker, T. Borsdorff, A. E. Bourassa, H. Bovensmann, I. S. Boyd, A. Bracher, C. Brogniez, J. P. Burrows, V. Catoire, S. Ceccherini, S. Chabrillat, T. Christensen, M. T. Coffey, U. Cortesi, J. Davies, C. De Clercq, D. A. Degenstein, M. De Mazière, P. Demoulin, J. Dodion, B. Firanski, H. Fischer, G. Forbes, L. Froidevaux, D. Fussen, P. Gerard, S. Godin-Beekman, F. Goutail, J. Granville, D. Griffith, C. S. Haley, J. W. Hannigan, M. Höpfner, J. J. Jin, A. Jones, N. B. Jones, K. Jucks, A. Kagawa, Y. Kasai, T. E. Kerzenmacher, A. Kleinböhl, A. R. Klekociuk, I. Kramer, H. Küllmann, J. Kuttippurath, E. Kyrölä, J.-C. Lambert, N. J. Livesey, E. J. Llewellyn, N. D. Lloyd, E. Mahieu, G. L. Manney, B. T. Marshall, J. C. McConnell, M. P. McCormick, I. S. McDermid, M. McHugh, C. A. McLinden, J. Mellqvist, K. Mizutani, Y. Murayama, D. P. Murtagh, H. Oelhaf, A. Parrish, S. V. Petelina, C. Piccolo, J.-P. Pommereau, C. E. Randall, C. Robert, C. Roth, M. Schneider, C. Senten, T. Steck, A. Strandberg, K. B. Strawbridge, R. Sussmann, D. P. J. Swart, D. W. Tarasick, J. R. Taylor, C. Tétard, L. W. Thomason, A. M. Thompson, M. B. Tully, J. Urban, F. Vanhellemont, T. von Clarmann, P. von der Gathen, C. von Savigny, J. W. Waters, J. C. Witte, M. Wolff, and J. M. Zawodny, Validation of ozone measurements from the Atmospheric Chemistry Experiment (ACE), Atmos. Chem. Phys. Discuss., 8, 2513-2656, 2008.

• Renard, J.-B., G. Berthet, C. Brogniez, V. Catoire, D. Fussen, F. Goutail, H. Oelhaf, J.-P. Pommereau, H. K. Roscoe, G. Wetzel, M. Chartier, C. Robert, J.-Y. Balois, C. Verwaerde, F. Auriol, P. François, B. Gaubicher, and P. Wursteisen, Validation of GOMOS-Envisat vertical profiles of O3, NO2, NO3, and aerosol extinction using balloon-borne instruments and analysis of the retrievals, J. Geophys. Res., 113, A02302, doi:10.1029/2007JA012345, 2008.

• Stiller, G. P., T. von Clarmann, M. Höpfner, N. Glatthor, U. Grabowski, S. Kellmann, A. Kleinert, A. Linden, M. Milz, T. Reddmann, T. Steck, H. Fischer, B. Funke, M. López-Puertas, and A. Engel, Global distribution of mean age of stratospheric air from MIPAS SF6 measurements, Atmos. Chem. Phys., 8, 677-695, 2008.

• Tilmes, S., R. Müller, R. J. Salawitch, U. Schmidt, C. R. Webster, H. Oelhaf, C. C. Camy-Peyret, and J. M. Russell III, Chemical ozone loss in the Arctic winter 1991-1992, Atmos. Chem. Phys., 8, 1897-1910, 2008.

• Wetzel, G., T. Sugita, H. Nakajima, T. Tanaka, T. Yokota, F. Friedl-Vallon, A. Kleinert, G. Maucher, and H. Oelhaf, Technical Note: Intercomparison of ILAS-II version 2 and 1.4 trace species with MIPAS-B measurements, Atmos. Chem. Phys., 8, 1119-1126, 2008.

• Wiegele, A., A. Kleinert, H. Oelhaf, R. Ruhnke, G. Wetzel, F. Friedl-Vallon, A. Lengel, G. Maucher, H. Nordmeyer, and H. Fischer, Spatiotemporal variations of NOy species in the northern latitudes stratosphere measured with the balloon-borne MIPAS instrument, Atmos. Chem. Phys. Discuss., 8, 4693-4725, 2008.

• C. Keim, G. Y. Liu, C. E. Blom, H. Fischer, T. Gulde, M. Höpfner, C. Piesch, F. Ravegnani, A. Roiger, H. Schlager, and N. Sitnikov, Vertical profile of peroxyacetyl nitrate (PAN) from MIPAS-STR measurements over Brazil in February 2005 and the role of PAN in the UT tropical NOy partitioning, Atmos. Chem. Phys. Discuss., 8, 6983-7016, 2008

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