FESST@HH 2020: Ein dichtes Messnetz als Lupe für die Struktur konvektiver Cold Pools
<p>Cold Pools sind mesoskalige Gebiete kalter und dichter Luftmassen, die durch Verdunstung von Hydrometeoren unterhalb regnender Wolken entstehen. W&#228;hrend die kalte Luft absinkt und sich als Dichtestr&#246;mung an der Erdoberfl&#228;che ausbreitet, l&#246;st sie durch Hebung an ihrer Vorderseite h&#228;ufig neue Konvektion aus oder forciert den &#220;bergang von flacher zu tiefer Konvektion. Viele modellbasierte Arbeiten belegen die Bedeutung von Cold Pools f&#252;r die Organisation von Konvektion. Operationelle Messnetze mit einer typischen Maschenweite von 25 km hingegen sind blind f&#252;r sub-mesoskalige (O(100) m &#8212; O(10) km) Prozesse wie Cold Pools und erlauben somit weder die Untersuchung noch die Validierung ihrer raum-zeitlichen Struktur.</p> <p>Im Rahmen der Messkampagne FESST@HH wurde von Juni bis August 2020 im Gro&#223;raum Hamburg (50 km &#215; 35 km) ein dichtes Netz bestehend aus 103 meteorologischen Messstationen betrieben. Das R&#252;ckgrat des Messnetzes bildeten 82 eigens f&#252;r diesen Zweck entwickelte und gebaute APOLLO-Stationen (Autonomous cold POoL LOgger), die Lufttemperatur und -druck mit tr&#228;gheitsarmen Sensoren in sek&#252;ndlicher Aufl&#246;sung messen. Das Netzwerk wurde mit 21 Wetterstationen erg&#228;nzt, die zus&#228;tzlich Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit und Niederschlag in 10-sek&#252;ndiger Aufl&#246;sung aufzeichnen und auf kommerziellen Sensoren basieren. Ein besonderes Merkmal von FESST@HH ist, dass die Durchf&#252;hrung der Kampagne w&#228;hrend der COVID19-Pandemie nur durch eine gro&#223;e Zahl Freiwilliger erm&#246;glicht wurde, die kurzfristig Messstandorte bereitgestellt und die Betreuung der Instrumente unterst&#252;tzt haben.</p> <p>Wir pr&#228;sentieren die neuartigen Messinstrumente und den Datensatz der FESST@HH-Kampagne (DOI: 10.25592/UHHFDM.8966). Ein Fallbeispiel zeigt, dass das dichte Messnetz in der Lage ist sowohl die horizontale Heterogenit&#228;t des Temperaturfeldes innerhalb eines Cold Pools als auch seine Gr&#246;&#223;e und Ausbreitungsgeschwindigkeit w&#228;hrend verschiedener Phasen des Lebenszyklus abzubilden. Dar&#252;ber hinaus erlauben die Messungen einen neuen Blick auf weitere Quellen sub-mesoskaliger Variabilit&#228;t wie die n&#228;chtliche st&#228;dtische W&#228;rmeinsel und die Variation turbulenter Temperaturfluktuationen als Ausdruck charakteristischer Standorteigenschaften.</p>