Neuer Datenschatz über die Atmosphäre der Passatregion verfügbar

Eine Dropsonde ist ein Gerät, das von einem Flugzeug aus abgeworfen wird, um beim Hinabfallen nach unten ein vertikales Profil der atmosphärischen Eigenschaften zu erhalten. Es misst den Standort mit Hilfe globaler Navigationssysteme (z. B. GPS) und leitet daraus die Windgeschwindigkeit und -richtung ab, während es gleichzeitig Temperatur, Luftdruck und Feuchtigkeit misst. Dropsonden können genutzt werden, um In-situ-Daten in entlegenen Regionen zu sammeln und atmosphärische Prozesse und Veränderungen zu verstehen.

Dr. George und seine Kolleg*innen nutzten diese Daten zur Erstellung von JOANNE, einem kürzlich veröffentlichten Datensatz, der die Dropsondenmessungen der EUREC4A-Feldkampagne enthält. JOANNE ist die größte Sammlung von Dropsondenmessungen mit einheitlich gerasterten Datenprodukten. Die Verwendung eines solchen einheitlichen vertikalen Gitters für alle Daten erleichtert es den Wissenschaftler*innen, die Messdaten für verschiedene Analysen zu nutzen. Die Daten sind zudem so aufbereitet, dass sie sowohl die horizontale als auch die vertikale Variabilität der Atmosphäre beschreiben, was den Datensatz einzigartig macht. Der Datensatz ist auf dem Portal AERIS öffentlich zugänglich und enthält Messungen von 1215 Dropsondenstarts, die von den Forschungsflugzeugen HALO und WP-3D („Miss Piggy“) im Rahmen von EUREC4A durchgeführt wurden.

Wie die Daten gesammelt wurden

Die Messstrategie für EUREC⁴A wurde hauptsächlich von Prof. Bjorn Stevens (Max-Planck-Institut für Meteorologie) und Dr. Sandrine Bony (Laboratoire de Météorologie Dynamique in Paris) entwickelt, und war ein zentraler Aspekt für die kreisförmigen Flugbahnen von HALO. Die Messstrategie wurde angepasst für die WP-3D von Dr. Robert Pincus und Dr. Chris Fairall im Rahmen der von der Wetter- und Ozeanografie­behörde der Vereinigten Staaten (NOAA) finanzierten ATOMIC-Kampagne, eine von mehreren national finanzierten Komponenten von EUREC⁴A. Während das Flugzeug Kreise flog, warf es Dropsonden und auch AXBTs – Geräte, die vertikale Temperaturprofile im oberen Ozean messen – in niedrigeren Höhen in „Rasenmähmustern“ ab. Das JOANNE-Logo spiegelt die Flugbahnen der Flugzeuge und ihr jeweiliges Aussehen sowie die Skizze einer Dropsonde wider.

Wie die Daten bearbeitet und bereitgestellt werden

Der Datensatz wird in fünf Stufen bereitgestellt (Level-0 bis 4; siehe Abbildung unten), wobei jede nachfolgende Stufe eine höhere Ordnung der Verarbeitung und des Produktabrufs beinhaltet. Die von den Dropsonden-Instrumenten erfassten Rohdaten werden mit der hochmodernen ASPEN-Software verarbeitet und durchlaufen eine Reihe strenger Qualitätskontrollen, um sie als good, bad oder ugly einzustufen. In Stufe 3 stellt JOANNE die Dropsondendaten in einem einheitlichen vertikalen Gitter mit einem Abstand von 10 m zur Verfügung. Das Kernstück der EUREC⁴A-Feldkampagne sind die in Stufe 4 enthaltenen mesoskaligen Messungen der atmosphärischen Zirkulation, dazu gehören zum Beispiel die horizontale Massendivergenz sowie die vertikale Geschwindigkeit und Druckgeschwindigkeit.