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Fernerkundung der Atmosphäre

Die Fernerkundung der Atmosphäre beinhaltet unterschiedliche Messprinzipien, die in aktive (z.B. Lidar) und passive Methoden aufgeteilt werden kann. In unserer Arbeitsgruppe befassen wir uns nur mit den passiven Methoden, also der Absorptions- und Emissionspektroskopie im infraroten und Mikrowellenspektralbereich.

Bei den Absorptionsmessungen werden Sonne oder Mond als externe Lichtquellen eingesetzt, bei der Emissionsspektroskopie wird die Eigenstrahlung der Atmosphäre oder Erdoberfläche, z.B. vom Meereis, vermessen. Das Prinzip der Absorptionsspektroskopie kann aber auch bei In-Situ Messungen mit einer internen Lichtquelle eingesetzt werden um lokal eine Luftprobe zu untersuchen. Unsere Messungen werden ergänzt durch unterschiedliche Modellrechnungen, bei denen die Zusammensetzung der Atmosphäre, und ihre Änderung berechnet wird.

Forschungsbereiche

Fernerkundung von atmosphärischen Spurenstoffen im mittleren infraroten und Millimeterwellenbereich des Spektrums

FTIR-Spektrometrie wird im mittleren Infrarot an folgenden Standorten durchgeführt: Spitzbergen (Norwegen, 79°N, 12°E), Bremen (Deutschland, 53°N, 9°E), Paramaribo (Suriname, 6°N, 55°W) und Koror (Palau, 7°N,134°E). Weiterhin werden Mesungen auf Kampagnenbasis, z.B. Polarstern durchgeführt.

Hauptanwendungsgebiete sind die Beobachtung der Ozonchemie in der Stratosphäre, aber auch Beobachtung und Quantifizierung von Umweltverschmutzung. Messungen im Millimeterwellenbereich werden zur Beobachtung chemischer und dynamischer Prozesse in der Atmosphäre oberhalb von 20 km eingesetzt. Die Universität Bremen betreibt Millimeterwellengeräte auf Spitzbergen (79°N, 12°E).

Die Messungen auf Spitzbergen, in Suriname, in Palau und auf dem Forschungsschiff Polarstern erfolgen in enger Kooperation mit dem Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven/Potsdam.

Kontakt und weitere Informationen: Dr. Mathias Palm

Nah-Infrarot Fernerkundung und in-situ Messungen

Das Ziel dieser Arbeitsgruppe ist, zur besseren Charakterisierung der Quellen und Senken von Treibhausgasen (THG) beizutragen. Fernerkundungs- und in-situ- Messungen der atmosphärischen THG-Konzentrationen werden an den Standorten Ny Alesund (Spitzbergen), Bremen (Deutschland), Orleans (Frankreich), Nicosia (Zypern), Paramaribo (Surinam) und auf dem Forschungsschiff Polarstern durchgeführt. Diese Daten werden für die inverse Modellierung sowie für die Validierung von Satelliten verwendet. Darüber hinaus werden die Austauschflüsse von Treibhausgasen zwischen der Biosphäre und der Atmosphäre im Amazonas-Regenwald gemessen und die Kohlenstoff- und Stickstoffzyklen in Gewässern in Malaysia und Brunei untersucht.

Kontakt und weitere Information: Dr. Thorsten Warneke

Modellierung chemischer Prozesse in der mittleren Atmosphäre

Wir verwenden numerische Modelle zur Simulation von chemischen Prozesse in der Stratosphäre, Mesosphäre und unteren Thermosphäre. Insbesondere untersuchen wir die Effekte von elektrischen Entladungen wie den so genannten Wetterkobolden (Sprites) und Blauen Jets auf die Atmosphäre. Zu diesem Zweck werden detaillierte Plasmachemie-Modelle entwickelt und angewendet. Verwandte Ionenchemie-Modelle werden genutzt, um die Auswirkungen von hochenergetischen geladenen Teilchen solaren und galaktischen Ursprungs auf die Zusammensetzung der Atmosphäre zu erforschen. Ein weiteres Forschungsfeld ist die Vibrationskinetik von Molekülen in der mesosphärischen Hydroxyl-Schicht und ihre nichtthermischen Emissionen.

Kontakt und weitere Informationen: Dr. Holger Winkler

Fernerkundung der Polar Regionen

Meereis ist ein sensitiver Indikator für den Klimawandel, wie an dem starken Rückgang des arktischen Meereises in den letzten Jahrzehnten ersichtlich ist. Satelliten-Fernerkundung ist das Mittel der Wahl, um die abgelegenen und ausgedehnten Flächen des arktischen und antarktischen Meereises zu beobachten.Auf unseren Webseiten finden Sie Meereis-Datensätze aus Satelliten-Fernerkundungsmessungen, die an der Universität Bremen erstellt werden.

Kontakt und weitere Informationen: Dr.Gunnar Spreen

Abgeschlossene Projekte:

ASUR: Beobachtung der Stratosphäre vom Flugzeug

Die stratosphärische Ozonforschung und im besonderen die anthropogene Ozonzerstörung ist eines der Hauptforschungsgebiete der ASUR-Gruppe. Der Bereich der Arbeiten überspannt die Gebiet der Entwicklung neuartiger, flugzeuggetragener Sensoren, die Durchführung von Meßkampagnen, die Bestimmung der atmosphärenphysikalischen Daten aus den Messungen und die physikalisch/chemische Interpretation der Resultate. Die Meßtechnik erlaubt die Bestimmung von höhenaufgelösten Vertikalprofilen vieler Gase von großer Wichtigkeit für die Ozonchemie mit sehr guter horizontaler Auflösung.

Kontakt und weitere Informationen: Dr. Harry Küllmann

SuriMerc – Umweltverschmutzung durch Quecksilber in Surinam

In Suriname werden durch Goldabbau große Mengen Quecksilber freigesetzt. Im Rahmen von SuriMerc soll die Quecksilberbelastung in Suriname ermittelt und durch Verbesserung der Goldgewinnungstechniken reduziert werden. SuriMerc wird von dem United Nations Environment Programme (UNEP) im Rahmen des Partnerschaftsprogrammes “Supporting country efforts to take action on mercury pollution” finanziert.

Kontakt und weitere Informationen: Dr. Thorsten Warneke

Paleozon

Simulation atmosphärischer Auswirkungen von solaren Teilchenereignissen, insbesondere von Ozonabbau und Veränderungen im UV-Strahlungshaushalt, bei Variationen des Erdmagnetfelds.

Kontakt und weitere Informationen: Dr. Holger Winkler

Lehre:

Leitung:

Die Leitung dieses Forschungsbereiches erfolgt durch Prof. Justus Notholt .