Metallschichten und sonstige Spurengase

Die Untersuchung von Spurengasen spielt eine wichtige Rolle für das Verständnis der chemischen und dynamischen Zusammenhänge in der mittleren Atmosphäre. Die Absorption solarer Strahlung durch Spurengase und die bei chemischen Reaktionen frei werdende (oder benötigte)  Energie spielen eine wichtige Rolle in der Energiebilanz der mittleren Atmosphäre. Manche Spurengase wie z.B. Metallatome in der Mesopausenregion sind relativ einfach mit Lidars zu beobachten und bilden damit ein wichtiges Hilfsmittel für die Untersuchung dieses Höhenbereiches. So kann z.B. aus der Dopplerverbreiterung der Rückstreuung von Metallatomen auf die Temperatur im Höhenbereich zwischen ca. 85 und 105 km geschlossen werden. Aber auch die (leichter zu messenden) Konzentrationsänderungen der Metalle liefern wertvolle Informationen, z.B. über Gezeiten und Schwerewellen in der Atmosphäre, sporadische Elektronenschichten, das Verdampfen kosmischen Staubes u.ä.

Metallmessungen werden seit vielen Jahren in Kühlungsborn durchgeführt. Zusätzliche Datensätze werden vom mobilen K-Lidar (bis 2004) bzw. Fe-Lidar (seit 2004) an verschiedenen Standorten in der Welt erhoben.

In den letzten Jahren wurden außerdem Untersuchungen der mesosphärischen Wasserdampfs mit Hilfe des Mikrowellenspektrometers MISI in Kühlungsborn etabliert. Die vertikale Verteilung von Wasserdampf und seine Änderung auf zeitlichen Skalen von Stunden, Tagen oder Monaten liefert wichtige Informationen und Vergleichsdaten für die Modellierung verschiedener Spurengase, aber auch für das Auftreten leuchtender Nachtwolken (NLC) über Kühlungsborn.

Veröffentlichungen (Auswahl)

  • J. Lautenbach, J. Höffner, F.-J. Lübken, M. Kopp und M. Gerding, Ten-year climatology of potassium number density at 54°N, J. Geophys. Res., eingereicht, 2014.
  • D. H. W. Peters, K. Hallgren, F.-J. Lübken und P. Hartogh, Subseasonal variability of water vapor in the upper stratosphere/ lower mesosphere over Northern Europe in winter 2009/2010, J. Atmos. Solar-Terr. Phys., akzeptiert, 2014.
  • M. Gerding, J. Höffner, P. Hoffmann, M. Kopp und F.-J. Lübken, Noctilucent cloud variability and mean parameters from 15 years of lidar observations at a mid-latitude site (54°N, 12°E), J. Geophys. Res., doi:10.1029/2012JD018319, 2013.
  • F.-J. Lübken, J. Höffner, T. P. Viehl, B. Kaifler und R. J. Morris, First measurements of thermal tides in the summer mesopause region at Antarctic latitudes, Geophys. Res. Lett., 38, doi:10.1029/2011GL050045, 2011.

Ansprechpartner

Prof. Dr. Franz-Josef Lübken