Vom Feld in die Fachliteratur: Übersichtsarbeit zur Messkampagne ORCESTRA erschienen
Die Konvektion im tropischen Regengürtel über dem Atlantik ist ein beeindruckendes Naturschauspiel: Über weiten Feldern niedriger Wolken steigen kilometerhohe Wolkentürme auf; je nach Bedingungen entwickeln sie sich zu lokal begrenzten, heftigen Gewittern oder schließen sich zu ausgedehnten Regenbändern zusammen. In ihrer Gesamtheit prägen diese Prozesse die Intertropische Konvergenzzone (ITCZ) – eine großskalige Struktur, die das regionale Wetter und das globale Klima beeinflusst. Doch wie genau funktioniert dieses Zusammenspiel – und wie wird es sich durch die globale Erwärmung verändern?
Um Antworten auf diese Fragen zu finden, hatten das Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M) und seine Partnerinstitutionen im Rahmen der Feldkampagne ORCESTRA im August und September 2024 ein großes Ensemble von wissenschaftlichem Personal und Instrumenten in die Region entsandt. Eine kürzlich erschienene Übersichtsarbeit dokumentiert die Koordination dieser einzigartigen Messkampagne nun in der wissenschaftlichen Literatur.
Mehrere Terabyte an Daten
Bei den acht Teilkampagnen, aus denen ORCESTRA bestand, kamen drei Forschungsflugzeuge, zwei Bodenstationen und ein Forschungsschiff zum Einsatz. Ausgehend von diesen Plattformen führten die Wissenschaftler*innen mehr als 2000 Messungen des Atmosphärenprofils, 90 ozeanografische Profile, 56 Forschungsflüge und 45 Drohnenflüge durch. Die Messungen waren mit den Überflügen des kurz zuvor gestarteten EarthCARE-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation ESA abgestimmt. Flankiert wurde das umfangreiche Messprogramm von numerischen Experimenten mit dem Klimamodell ICON.
Credit: Stevens et al. 2026. DOI: 10.16993/tellus.4123
Die neue Publikation gibt einen Überblick über die Ziele, Strategie und Durchführung der Kampagne sowie über die erhobenen Datensätze. „Das Ziel von ORCESTRA war nicht, eine einzelne Hypothese zu testen“, sagt MPI-M-Direktor Bjorn Stevens, einer der Initiatoren von ORCESTRA und Erstautor der Publikation. „Vielmehr ging es uns darum, unterschiedliche Fragestellungen in einen gemeinsamen Rahmen zu fügen, um die tropische Tiefenkonvektion und deren Wechselwirkung mit dem darunterliegenden Ozean besser zu verstehen, und zwar über verschiedene räumliche und zeitliche Skalen hinweg.“
Erste Ergebnisse
Die aktuelle Publikation gewährt auch erste Einblicke in die Auswertung der ORCESTRA-Daten. So haben die Forschenden bereits überraschende Unterschiede in der Konvektion zwischen der westlichen und östlichen atlantischen ITCZ festgestellt. Auffallend ähnlich sind sich hingegen die Atmosphärenprofile im höher gelegenen, kühleren Teil der Troposphäre in den verschiedenen Regionen. Diesen Eigenschaften wollen die Wissenschaftler*innen weiter nachgehen.
Neue Erkenntnisse zeichnen sich auch bei mittelhohen Wolken ab: Diese Wolkenart scheint sich sowohl in-situ als auch durch Umwandlung aus tiefer liegender Konvektion zu bilden, wie vorläufige Analysen bestätigen. Und schließlich erlaubt der Vergleich mit der Messkampagne GATE einen Einblick in zeitliche Unterschiede: GATE hatte 50 Jahre zuvor in derselben Region stattgefunden, als die Meeresoberfläche noch um mehr als ein Grad kühler war. Der Vergleich liefert damit eine Vor-Ort-Beobachtung des Effekts der globalen Erwärmung auf die atlantische ITCZ.
Weitere Informationen
Originalpublikation
Stevens, B., et al. (2026) ORCESTRA: Organized Convection and EarthCARE Studies over the Tropical Atlantic. Tellus, 79(1): 35–52. DOI: 10.16993/tellus.4123
Kontakt
Prof. Dr. Bjorn Stevens
Max-Planck-Institut für Meteorologie
bjorn.stevens@mpimet.mpg.de