EVAA – das deutsche Konsortium zur Validierung der Wind- und Aerosolprodukte des ESA Satelliten Aeolus: Fallbeispiele und Langzeitstudien

<p>Der ESA-Satellit Aeolus wurde im August 2018 mit dem Ziel gestartet, durch globale Messungen von Windprofilen die Wettervorhersage zu verbessern. Dazu hat Aeolus das High-Spectral-Resolution (HSR) Doppler-Lidar ALADIN (Atmospheric Laser Doppler Instrument) an Bord, welches es ermöglicht, vertikale Profile einer Windkomponente (West-Ost) aktiv zu messen. Diese Messungen werden inzwischen von mehreren Wetterdiensten assimiliert und es konnte ein positiver Einfluss auf die Vorhersagen gezeigt werden. Zusätzlich zu den Windprofilen können mit diesem Lidar auch Aerosol- und Wolkenprofile als Nebenprodukte gemessen werden. Es ist das erste Mal, dass so eine komplexe Technik vom Weltall aus zum Einsatz kommt und bedarf daher einer ausgiebigen Validierung.</p><p><br>Ein wichtiger Beitrag zur Validierung der Wind- und Aerosolprodukte von Aeolus wurde dabei in dem Kooperationsprojekt EVAA (Experimentelle Validierung und Assimilation von Aeolus-Beobachtungen) zwischen der Ludwig-Maximilians-Universität München, dem deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), dem Deutschen Wetterdienst (DWD) sowie dem Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) geleistet. Anhand von bodengebundenen Wind- und Aerosol-Referenzmessungen als auch durch Radiosonden, konnten wichtige Erkenntnisse über den zeitlichen Verlauf sowie die Charakteristik des systematischen und zufälligen Fehlers der Aeolus-Beobachtungen gewonnen werden. Durch die Assimilation der Aeolus-Messungen im Wettermodell ICON des DWD, konnte ihr Einfluss auf die Wettervorhersage quantifiziert werden.</p><p><br>In diesem Beitrag wollen wir die Ergebnisse von unseren Langzeit-Vergleichsmessungen mit Radiosonden in Leipzig, Punta Arenas (Chile) und Radar-Windprofilern über Deutschland präsentieren und das Potential und die Grenzen von Aeolus diskutieren. Um die Verbesserung der Wettervorhersage durch die neuartigen Windbeobachtungen zu quantifizieren, wird ihr Einfluss im Wettermodell ICON demonstriert.</p><p><br>Zusätzlich werden wir einen Einblick in die Möglichkeiten der Aerosolprofilmessungen von Aeolus gegeben. Dazu wird als Beispiel der Transport von Rauchaerosol von den Bränden in Kalifornien im Jahre 2020 bis nach Mitteleuropa diskutiert. Damals waren große Mengen Rauch über Leipzig gemessen wurden, die für eine sichtliche Abschwächung des Sonnenlichts sorgten. Diese Rauchschwaden konnten sowohl von Aeolus als auch mit einem bodengebundenen Forschungslidar, genannt PollyXT, beobachtet werden und sind daher ein hervorragendes Beispiel, um die Potentiale von Aeolus bzgl. Aerosol- und Wolkenmessungen zu diskutieren.</p>