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ForscherInnen der Uni Graz beobachten erstmals Blocking-Wetterlage mittels GPS-Signalen
Graz (universität) - Hitzeperioden wie etwa im Jahrhundertsommer 2003 in Mitteleuropa, aber auch lang
anhaltende Kälte im Winter haben häufig ihre Ursache in einem Hoch, das in der Atmosphäre festhängt
und die Weiterbewegung der Druckfelder behindert. Dabei handelt es sich um eine Wetterlage, die als „Blocking“
bezeichnet wird. ForscherInnen am Wegener Center für Klima und Globalen Wandel der Karl-Franzens-Universität
Graz haben nun erstmals nachgewiesen, dass sich Blocking mit der satellitengestützten Methode der Radio-Okkultation,
die mit GPS-Signalen arbeitet, real beobachten lässt. Bis dato konnte das Phänomen nur mit Hilfe von
Daten aus Modellrechnungen erfasst werden. Die neuen Erkenntnisse wurden kürzlich im renommierten Fachjournal
Atmospheric Chemistry and Physics veröffentlicht.
Die Radio-Okkultation basiert auf Signalen von GPS-Satelliten, die sich zu mehreren Empfänger-Satelliten hin
ausbreiten. Auf ihrem Weg durch die Atmosphäre werden die Signale durch Änderungen der Luftdichte gebrochen.
Aus der Stärke der Ablenkung lassen sich Informationen über Druck, Temperatur und Luftfeuchte ableiten.
„Da beim Blocking über mehrere Wochen stabile, besonders stark ausgeprägte Druck- und Temperaturverhältnisse
herrschen, ist die Methode der Radio-Okkultation gut geeignet, diese Wetterlage nachzuweisen“, fasst Lukas Brunner,
MSc, Erstautor der aktuellen Publikation, die neuen Erkenntnisse zusammen.
„Aus der Ablenkung der GPS-Signale und der daraus berechneten Druckverteilung ist es möglich, das Phänomen
im Detail zu analysieren“, ergänzt Ass.-Prof. Dr. Andrea Steiner, stellvertretende Leiterin des Wegener Center
und der Forschungsgruppe für Atmosphärenfernerkundung und Klimasystem. „Damit eröffnet die Radio-Okkultation
erstmals einen Weg, in die Atmosphäre hineinzuschauen und das Blocking in der Realität zu beobachten“,
unterstreicht Steiner die Bedeutung der Forschungen. Auf diese Weise lassen sich Klimaphänomene in Zukunft
genauer untersuchen.
Für ihre jüngst veröffentlichte Arbeit zogen die Grazer WissenschafterInnen Radio-Okkultationsdaten
aus dem Jahr 2010 heran, als ein über Russland „gefangenes“ Hoch einen Monat lang für Hitze sorgte, sowie
Messungen aus 2013, als Großbritannien von einer Kältewelle heimgesucht wurde. Zur Verfügung standen
tägliche Daten in einem Gitter-Abstand von 2,5 mal 2,5 Längen- und Breitengraden. „Diese hohe zeitliche
und räumliche Auflösung war Voraussetzung, um exakte Analysen der Blockingstruktur anstellen zu können“,
so Steiner.
Die Arbeit wurde im Rahmen des vom Österreichischen Wissenschaftsfonds FWF geförderten Doktoratskollegs
Klimawandel durchgeführt und ist im Forschungsschwerpunkt „Umwelt und Globaler Wandel“ der Universität
Graz verankert.
Publikation:
Exploring atmospheric blocking with GPS radio occultation observations,
Lukas Brunner, Andrea K. Steiner, Barbara Scherllin-Pirscher, and Martin W. Jury, Atmospheric Chemistry and Physics,
doi:10.5194/acp-16-4593-2016
http://www.atmos-chem-phys.net/16/4593/2016/
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