BOW-TIE
In der Innertropischen Konvergenzzone (ITCZ) treffen die Passatwinde der nördlichen Hemisphäre auf die Passatwinde der südlichen Hemisphäre. Seit langem ist bekannt, dass diese großräumige Konvergenz die Bildung hoher, niederschlagsreicher Konvektion auslöst. Aktuelle Forschung zeigt jedoch, dass die Konvektion nicht nur ein passiver Indikator für die ITCZ ist, sondern deren Struktur maßgeblich beeinflusst. Ziel der für 2024 geplanten Messkampagne BOW-TIE ist es deshalb, zu untersuchen, wie Prozesse in der Größenordnung von konvektiven Stürmen (z. B. Gewitter) und deren Wechselwirkung mit dem Ozean die ITCZ im Atlantik beeinflussen.
Der Name der Messkampagne ergibt sich aus der geplanten Fahrtroute des Forschungsschiffs, die an eine Fliege (englisch: bow tie) erinnert. Um die Auswirkungen konvektiver Stürme auf die Eigenschaften der ITCZ zu verstehen, soll die ITCZ mehrfach durchquert und vermessen werden. Die Fahrtroute erlaubt es, Querschnitte der ITCZ (inklusive oberer Ozean) mit den umgebenden meteorologischen Bedingungen zu erstellen und sie mit langjährigen Bojenmessungen des PIRATA-Netzwerks zu verknüpfen. Das PIRATA-Netzwerk (Prediction and Research Moored Array in the Atlantic) ist ein System von fest verankerten Beobachtungsbojen im tropischen Atlantik, die seit 1997 meteorologische und ozeanographische Daten zur Verbesserung der Wettervorhersage und der Klimaforschung sammeln.
Auf der Route wird die ITCZ mindestens viermal durchquert, und zwar im westlichen Teil des Atlantiks, wo die Unterschiede in der Meeresoberflächentemperatur relativ gering sind, sowie im östlichen Teil des Atlantiks, wo sie relativ stark sind. Messungen finden sowohl in der Atmosphäre als auch im Ozean und vor allem an der Grenzschicht zwischen Atmosphäre und Ozean statt. Diese Messungen ermöglichen es, die Kopplung zwischen Atmosphäre und Ozean auf der Skala von einzelnen Sturmsystemen zu untersuchen. Gemessen werden Niederschlag, Feuchtigkeits- und Windprofile, Temperatur, Windgeschwindigkeit und -richtung an der Meeresoberfläche sowie Temperatur, Salzgehalt, Strömungsgeschwindigkeit und -richtung in den oberen Meeresschichten. Zusätzlich werden im Detail die mikrophysikalische Entwicklung der Wolken und die Wechselwirkung von Aerosolen mit den Wolken unter den außergewöhnlich sauberen, d.h. aerosolfreien, Bedingungen im Inneren der ITCZ untersucht, da angenommen wird, dass diese den Energiehaushalt an der Meeresoberfläche und damit die Kopplung von Atmosphäre und Ozean beeinflussen. Diese Messungen bieten Vergleichsdaten für konvektionsauflösende Modelle und helfen festzustellen, warum sie zu einer verbesserten Darstellung der tropischen Zirkulationssysteme führen.
