Alman araştırma uçağı HALO, “SouthTRAC” (Güney Yarımküre UTLS’nin Taşınması ve Bileşimi) misyonuyla, Eylül ve Kasım 2019’da güney atmosferini ve bunun iklim değişikliği üzerindeki etkilerini keşfedecek. Harekatın ilk aşamasının birincil hedefi, Amerika’nın güney ucundaki ve Antarktika üzerindeki yerçekimi dalgalarını incelemek için. Kampanyanın Kasım ayındaki ikinci aşamasında, stratosfer ile troposfer arasındaki hava kütlesi değişimine ilişkin araştırmalar bilimsel odak noktasını oluşturacak. Araştırmacılar, Avrupa ve Güney Amerika arasındaki transfer uçuşları sırasında, diğer şeylerin yanı sıra, Amazon yağmur ormanlarında mevcut biyokütle yakmanın iklim üzerindeki etkisini araştırıyorlar. Kapsamlı araştırma uçuşlarını Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR), Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü (KIT), Jülich Araştırma Merkezi ve Mainz ve Frankfurt Üniversitelerinden bilim adamları koordine ediyor.
Ozon ve su buharı gibi eser gazlar etkili sera gazlarıdır ve iklim değişikliğinde önemli rol oynar. 1980’lerin sonlarından bu yana, Montreal Protokolü, ozon tabakasını ciddi şekilde incelten kloroflorokarbonlar (CFC’ler) gibi maddeleri yasaklamıştır. Antarktika üzerinde büyük bir ozon deliği oluşmuştu. Ancak ozon tabakasının toparlanması onlarca yıl alacaktır. “SouthTRAC” kampanyasında, araştırmacılar şimdi bunun güney yarım küredeki iklim değişikliği için önemini ayrıntılı olarak incelemek istiyorlar.
Antarktika üzerinde ozon deliğinin oluşması için en önemli atmosferik koşullar, düşük sıcaklıklar ve orta enlemlerle hava kütlelerinin düşük değişimidir. İkincisi, güçlü dalga aktivitesi ile zayıflatılabilen, kararlı bir hava girdabı olan Antarktika kutup girdabıyla sağlanır. “Bu bölgede, diğer şeylerin yanı sıra And Dağları ve Antarktika Yarımadası’nın taşmasıyla tetiklenen yerçekimi dalgalarının 90 kilometre yükseklikte orta atmosfere kadar uyarılmasını ve yayılmasını ilk kez araştırıyoruz. DLR Atmosfer Fiziği Enstitüsü Direktörü Prof. Markus Rapp, “kutup girdabını yavaşlatın” diyor. “İklim ve hava durumu modelleri şimdiye kadar bu etkiyi yeterince hesaba katmadı”.
Meteoroloji ve İklim Araştırmaları Enstitüsü – Atmosferik İz’den Dr. Björn-Martin Sinnhuber, “Ölçüm uçuşlarında, tropopoz bölgesindeki ozon ve su buharı gibi iz gazları etkileyen kimyasal ve dinamik süreçleri de araştırmak istiyoruz” diyor. Gazlar ve KIT’in Uzaktan Algılanması. “Amazon yağmur ormanlarındaki mevcut yangınlar gibi biyokütlenin yakılmasının oynadığı role de bakıyoruz.” Diğer ortaklar Wuppertal Üniversitesi ve Heidelberg Üniversitesi’dir.
Ölçüm uçuşları sırasında, yenilikçi uzaktan algılama yöntemleri, uçak üzerinde yüksek hassasiyetli yerel ölçümler ile birleştirilerek uydu verileri ile karşılaştırılır. Jülich Stratosfer Enstitüsü Direktörü Prof. Martin Riese, “Uçuşları meteorolojik duruma en iyi şekilde uyarlamak için, atmosfer modelleyicileri sahada bulunuyor ve Jülich atmosfer modeli CLaMS’den (Stratosferin Kimyasal Langrange Modeli) tahminlerini kullanıyor” diyor. Araştırma. Havadaki uzun menzilli HALO ölçümleri, yerden yayılan ölçüm faaliyetleriyle desteklenir. El Calafate kasabasından hareket eden bir planörde balon radyosondaları fırlatılır ve ölçümler alınır. Meteorolojik ve kimyasal tahmin modelleri, hassas uçuş planlaması için gerekli olan yerel hava durumu, atmosferik sirkülasyon ve eser gaz dağılımı hakkında bilgi sağlar.
Uçan lazer yukarı bakıyor
Orta atmosfere kadar yerçekimi dalgalarını sürekli olarak kaydetmek için SouthTRAC misyonunun DLR ekibi, HALO’da ve yerde lazer ölçüm teknolojisine sahip bir ölçüm istasyonunda faaliyet gösteriyor. Burada, RADAR teknolojisine benzer şekilde, problama için kullanılan güçlü bir darbeli lazer ile iletilen sinyallerin geri saçılımını algılayan LIDAR (Işık Tespiti ve Mesafe Değiştirme) ölçüm yöntemi kullanılmaktadır. “HALO, yerçekimi dalgalarının küresel dolaşım sistemi üzerinde etkili olduğu ve şimdiye kadar yetersiz bir şekilde alındığı alan olan 15 ila 90 kilometre irtifadaki uçuşlarda ALIMA (Orta Atmosfer araştırması için Havadan LIdar) ölçüm cihazı ile ilk kez arıyor. DLR Atmosfer Fiziği Enstitüsü’nden meslektaşları ile birlikte benzersiz yeni aletin geliştirilmesinden ve yapımından sorumlu olan BeHaberler Kaifler, “iklim modellerinde hesaba katılıyor” diyor. Atmosferde geri saçılan ve HALO üzerinde bir teleskopla toplanan lazer ışığının spektral ölçümü ve değerlendirilmesi, araştırmacılara uçuş yolu boyunca yüksek çözünürlüklü sıcaklık, rüzgar ve aerosol profilleri ve buradaki yerçekimi dalgalarının imzalarını sağlar.
Okyanuslar, dağlar, yerçekimi dalgaları
Yerçekimi dalgaları, atmosferik sirkülasyon sistemleri bozulduğunda oluşur. Kendilerini, stratosfer ve mezosferi içeren orta atmosfere 90 kilometreye kadar yayılan sıcaklık, basınç ve rüzgardaki periyodik dalgalanmalar olarak gösterirler. Güçlü rüzgar sistemlerinin yüksek dağlarla buluştuğu yerde tetiklenirler. Kuzey-güney doğrultusunda uzanan dağları, bu enlemlerde çok kuvvetli rüzgarlara karşı büyük bir engel teşkil ettiği için, Güney Amerika’nın güney ucu ve Antarktika Yarımadası, bu dalgaların yaşam döngüsünü ve iklim değişikliği üzerindeki etkilerini incelemek için ideal bir yer. Güney Yarımküre.
Araştırma için gece vardiyası
Lazer ölçümlerinin mümkün olduğu kadar sorunsuz çalışmasını sağlamak için araştırma uçuşları yalnızca geceleri gerçekleştirilir. DLR test pilotu Marc Puskeiler, “Çok sayıda gece uçuşu, mürettebatımız için bir zorluktur” diyor. “Özellikle hava trafik kontrolünün ve alternatif havalimanlarının bulunmadığı Antarktika’ya yönelik uçuşların, Arjantin’deki Rio Grande başlangıç noktasına yeniden güvenli bir şekilde ulaşabilmesi için çok dikkatli planlanması gerekiyor.” HALO daha önce Münih yakınlarındaki Oberpfaffenhofen’deki DLR ana üssünden Cape Verde Adaları ve Buenos Aires üzerinden oraya üç aşamada uçmuştu.
HALO Hakkında
Araştırma uçağı HALO (Yüksek İrtifa ve Uzun Menzil), Alman çevre ve iklim araştırma kurumlarının ortak girişimidir. HALO, Federal Eğitim ve Araştırma Bakanlığı (Haberler), Alman Araştırma Vakfı (DFG), Helmholtz Derneği, Max Planck Derneği (MPG), Leibniz Derneği, Bavyera Özgür Eyaleti, Karlsruhe Enstitüsü tarafından sağlanan hibelerle finanse edilmektedir. Technologie (KIT), Jülich Araştırma Merkezi ve Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) için.
Ozon ve su buharı gibi eser gazlar etkili sera gazlarıdır ve iklim değişikliğinde önemli rol oynar. 1980’lerin sonlarından bu yana, Montreal Protokolü, ozon tabakasını ciddi şekilde incelten kloroflorokarbonlar (CFC’ler) gibi maddeleri yasaklamıştır. Antarktika üzerinde büyük bir ozon deliği oluşmuştu. Ancak ozon tabakasının toparlanması onlarca yıl alacaktır. “SouthTRAC” kampanyasında, araştırmacılar şimdi bunun güney yarım küredeki iklim değişikliği için önemini ayrıntılı olarak incelemek istiyorlar.
Antarktika üzerinde ozon deliğinin oluşması için en önemli atmosferik koşullar, düşük sıcaklıklar ve orta enlemlerle hava kütlelerinin düşük değişimidir. İkincisi, güçlü dalga aktivitesi ile zayıflatılabilen, kararlı bir hava girdabı olan Antarktika kutup girdabıyla sağlanır. “Bu bölgede, diğer şeylerin yanı sıra And Dağları ve Antarktika Yarımadası’nın taşmasıyla tetiklenen yerçekimi dalgalarının 90 kilometre yükseklikte orta atmosfere kadar uyarılmasını ve yayılmasını ilk kez araştırıyoruz. DLR Atmosfer Fiziği Enstitüsü Direktörü Prof. Markus Rapp, “kutup girdabını yavaşlatın” diyor. “İklim ve hava durumu modelleri şimdiye kadar bu etkiyi yeterince hesaba katmadı”.
Meteoroloji ve İklim Araştırmaları Enstitüsü – Atmosferik İz’den Dr. Björn-Martin Sinnhuber, “Ölçüm uçuşlarında, tropopoz bölgesindeki ozon ve su buharı gibi iz gazları etkileyen kimyasal ve dinamik süreçleri de araştırmak istiyoruz” diyor. Gazlar ve KIT’in Uzaktan Algılanması. “Amazon yağmur ormanlarındaki mevcut yangınlar gibi biyokütlenin yakılmasının oynadığı role de bakıyoruz.” Diğer ortaklar Wuppertal Üniversitesi ve Heidelberg Üniversitesi’dir.
Ölçüm uçuşları sırasında, yenilikçi uzaktan algılama yöntemleri, uçak üzerinde yüksek hassasiyetli yerel ölçümler ile birleştirilerek uydu verileri ile karşılaştırılır. Jülich Stratosfer Enstitüsü Direktörü Prof. Martin Riese, “Uçuşları meteorolojik duruma en iyi şekilde uyarlamak için, atmosfer modelleyicileri sahada bulunuyor ve Jülich atmosfer modeli CLaMS’den (Stratosferin Kimyasal Langrange Modeli) tahminlerini kullanıyor” diyor. Araştırma. Havadaki uzun menzilli HALO ölçümleri, yerden yayılan ölçüm faaliyetleriyle desteklenir. El Calafate kasabasından hareket eden bir planörde balon radyosondaları fırlatılır ve ölçümler alınır. Meteorolojik ve kimyasal tahmin modelleri, hassas uçuş planlaması için gerekli olan yerel hava durumu, atmosferik sirkülasyon ve eser gaz dağılımı hakkında bilgi sağlar.
Uçan lazer yukarı bakıyor
Orta atmosfere kadar yerçekimi dalgalarını sürekli olarak kaydetmek için SouthTRAC misyonunun DLR ekibi, HALO’da ve yerde lazer ölçüm teknolojisine sahip bir ölçüm istasyonunda faaliyet gösteriyor. Burada, RADAR teknolojisine benzer şekilde, problama için kullanılan güçlü bir darbeli lazer ile iletilen sinyallerin geri saçılımını algılayan LIDAR (Işık Tespiti ve Mesafe Değiştirme) ölçüm yöntemi kullanılmaktadır. “HALO, yerçekimi dalgalarının küresel dolaşım sistemi üzerinde etkili olduğu ve şimdiye kadar yetersiz bir şekilde alındığı alan olan 15 ila 90 kilometre irtifadaki uçuşlarda ALIMA (Orta Atmosfer araştırması için Havadan LIdar) ölçüm cihazı ile ilk kez arıyor. DLR Atmosfer Fiziği Enstitüsü’nden meslektaşları ile birlikte benzersiz yeni aletin geliştirilmesinden ve yapımından sorumlu olan BeHaberler Kaifler, “iklim modellerinde hesaba katılıyor” diyor. Atmosferde geri saçılan ve HALO üzerinde bir teleskopla toplanan lazer ışığının spektral ölçümü ve değerlendirilmesi, araştırmacılara uçuş yolu boyunca yüksek çözünürlüklü sıcaklık, rüzgar ve aerosol profilleri ve buradaki yerçekimi dalgalarının imzalarını sağlar.
Okyanuslar, dağlar, yerçekimi dalgaları
Yerçekimi dalgaları, atmosferik sirkülasyon sistemleri bozulduğunda oluşur. Kendilerini, stratosfer ve mezosferi içeren orta atmosfere 90 kilometreye kadar yayılan sıcaklık, basınç ve rüzgardaki periyodik dalgalanmalar olarak gösterirler. Güçlü rüzgar sistemlerinin yüksek dağlarla buluştuğu yerde tetiklenirler. Kuzey-güney doğrultusunda uzanan dağları, bu enlemlerde çok kuvvetli rüzgarlara karşı büyük bir engel teşkil ettiği için, Güney Amerika’nın güney ucu ve Antarktika Yarımadası, bu dalgaların yaşam döngüsünü ve iklim değişikliği üzerindeki etkilerini incelemek için ideal bir yer. Güney Yarımküre.
Araştırma için gece vardiyası
Lazer ölçümlerinin mümkün olduğu kadar sorunsuz çalışmasını sağlamak için araştırma uçuşları yalnızca geceleri gerçekleştirilir. DLR test pilotu Marc Puskeiler, “Çok sayıda gece uçuşu, mürettebatımız için bir zorluktur” diyor. “Özellikle hava trafik kontrolünün ve alternatif havalimanlarının bulunmadığı Antarktika’ya yönelik uçuşların, Arjantin’deki Rio Grande başlangıç noktasına yeniden güvenli bir şekilde ulaşabilmesi için çok dikkatli planlanması gerekiyor.” HALO daha önce Münih yakınlarındaki Oberpfaffenhofen’deki DLR ana üssünden Cape Verde Adaları ve Buenos Aires üzerinden oraya üç aşamada uçmuştu.
HALO Hakkında
Araştırma uçağı HALO (Yüksek İrtifa ve Uzun Menzil), Alman çevre ve iklim araştırma kurumlarının ortak girişimidir. HALO, Federal Eğitim ve Araştırma Bakanlığı (Haberler), Alman Araştırma Vakfı (DFG), Helmholtz Derneği, Max Planck Derneği (MPG), Leibniz Derneği, Bavyera Özgür Eyaleti, Karlsruhe Enstitüsü tarafından sağlanan hibelerle finanse edilmektedir. Technologie (KIT), Jülich Araştırma Merkezi ve Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) için.