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Ozonschicht, Aschewolke und Klimaüberwachung
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Das internationale Programm "Globale Überwachung der Atmosphäre" (GAW) der Weltorganisation für Meteorologie WMO hat in den vergangenen Jahren zu interessanten Erkenntnissen geführt. Ozon-Messungen zeigen, dass sich die Ozonschicht über der Schweiz nicht weiter abschwächt. Beobachtungen des Wasserdampfs verbessern das Verständnis des Klimasystems. Mit neuen Beobachtungsnetzen lassen sich kleinste Veränderungen im Strahlungshaushalt der Erde erkennen - wichtige Informationen nicht nur für die Klimaforschung sondern auch für das Gesundheitswesen.
Aerosolmessungen lieferten wichtige Informationen über die Aschewolke des isländischen Vulkans Eyjafjallajökull im Frühling 2010. Koordiniert werden die Schweizer Forschungsaktivitäten im GAW-Rahmen vom Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz.
Kleinste Vulkanaschepartikel können den Flugverkehr grossflächig zum Erliegen bringen. Treibhausgase wie Kohlendioxid, Methan und Lachgas führen zur Erwärmung des Klimas. Niedrige Ozonkonzentrationen in der Stratosphäre verursachen Sonnenbrand. Wasserdampf bestimmt wesentlich sowohl die Wetter- wie auch die Klimaentwicklung. Trotz kleinster Konzentrationen haben diese chemischen Substanzen in der Atmosphäre eine grosse Wirkung. Das weltumspannenden Programm "Globale Überwachung der Atmosphäre" (Global Atmosphere Watch GAW) der Weltorganisation für Meteorologie WMO befasst sich daher mit der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre und damit zusammenhängenden Merkmalen wie der Strahlung.
In der Schweiz koordiniert das Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz das nationale Programm GAW-CH. In der Konferenz vom 18. bis 19. Januar 2011 an der ETH-Zürich stellt MeteoSchweiz gemeinsam mit den beteiligten Forschungsinstitutionen die wichtigsten Resultate der vergangenen Etappe vor und gibt einen Einblick in die neuen Projekte der Jahre 2010 bis 2013.
Trendumkehr beim Abbau der Ozonschicht?
Das internationale Teilverbot der Gase, die die Ozonschicht in etwa 15 bis 50 km Höhe abbauen, zeigt erste positive Auswirkungen. Obschon das Ozonloch im antarktischen Frühling immer noch regelmässig auftritt, zeigt sich in den langjährigen Messungen von MeteoSchweiz in Arosa und Payerne eindeutig, dass sich die Ozonschicht über der Schweiz nicht weiter abschwächt. Mithilfe weiterer Messungen der EMPA lassen sich zudem die Emissionen der Ozonschicht abbauenden Gase der europäischen Länder ermitteln und somit die Einhaltung des Verbots überprüfen. Die Weiterführung dieser Messungen ist äusserst wichtig, um in den nächsten Dekaden eine Erholung der Ozonschicht überprüfen zu können.
Wie beeinflusst der Wasserdampf unser Klima?
Wasserdampf ist das wichtigste natürliche Treibhausgas. Um das Klimasystem im Detail verstehen zu können, ist dessen zuverlässige und präzise Überwachung notwendig. Das GAW-CH Programm wurde deshalb 2007 mit einem neuen Schwerpunkt "Wasserdampf" erweitert. Ein neu entwickeltes Fernerkundungsmesssystem der Uni Bern liefert kontinuierlich Messungen, die zum besseren Verständnis der Prozesse in der Stratosphäre führen.
Präzise Strahlungsmessungen, auch für das Gesundheitswesen
Die Sonnenstrahlung ist die wichtigste Energiequelle auf der Erde und treibende Kraft des Wetters und Klimas. Die langfristige Beobachtung der Strahlung ist fundamental für die Überwachung des Klimawandels. MeteoSchweiz hat daher das Schweizer Netzwerk zur Beobachtung von Strahlung und Klima im Alpenraum geschaffen. Die vier Hauptstationen - Jungfraujoch, Davos, Payerne und Locarno-Monti - messen die Strahlung an der Erdoberfläche über einen weiten Bereich des Spektrums, von der ultravioletten (UV) über die sichtbare Strahlung bis hin zur Infrarotstrahlung. Aufgrund ihrer hohen Messgenauigkeit lassen sich kleinste Veränderungen im Strahlungshaushalt erkennen. Die UV-Strahlungsmessungen dienen zudem für Studien im Gesundheitswesen.
Spurengase und Aerosole - der Auspuff eines Vulkans
Die Forschungsstation Jungfraujoch bietet aufgrund ihrer Lage auf 3580 m ideale Bedingungen für die Messung von Spurengasen und Aerosolen. EMPA, PSI, ETH-Zürich, die Universität Liège, MeteoSchweiz und weitere Forschungsstellen betreiben dort eine breite Palette von Messinstrumenten. Ihre Resultate fliessen regelmässig in internationale Ozon- und Klimaberichte. Auch beim Vulkanausbruch auf Island im April und Mai 2010 lieferten die Aerosol-Messungen des PSI wichtige Erkenntnisse über die Aschewolke. Parallel dazu verfolgte das neue Lidar-Instrument von MeteoSchweiz in Payerne die Ankunftszeit und -höhe der Aschewolke über der Schweiz sowie ihr langsames Absinken und Verschwinden.
Radarmeteorologie im Hochgebirge
Der Standort im Hochgebirge stellt besondere Herausforderung an die Radarmeteorologen der MeteoSchweiz. So sind zum Beispiel aufgrund der geringen Luftdichte technische Anpassungen am Radarsystem notwendig. Aber auch der Höhenunterschied innerhalb des Wetterradarnetzwerks von rund 2'000 Metern ist bei der Datenauswertung mit neuen Algorithmen und Methoden zu berücksichtigen.
MeteoSchweiz kann dabei auf ein Radarteam zurückgreifen, welches über langjährige Erfahrung in der Radarmeteorologie im Hochgebirge verfügt. Ihre Aufgabe ist es, aus den neuen Radardaten zuverlässige und detaillierte Informationen über Regen, Schnee und Hagel abzuleiten. Zudem unterstützen Mitarbeitende der armasuisse die Lösung komplexer fachtechnischer Fragen und die Durchführung öffentlicher Beschaffungsverfahren.
Kontinuierliche Ausdehnung des Radarnetzwerks
Das Radarnetzwerk von MeteoSchweiz liefert rund um die Uhr detaillierte Bilder über Regen, Schnee und Hagel flächendeckend für die Schweiz und ist daher eine unverzichtbare Grundlage für Wetterprognosen und Gewitterwarnungen. Bereits bei der Installation der aktuellen Radargeneration wurde das Netzwerk ausgebaut: Seit 1993 ist der Radar auf dem Monte Lema Teil des Radarnetzwerkes und erfasst den Niederschlag über der Südschweiz. Ab 2013 wird der neue Radar auf der Pointe de la Plaine Morte das Wallis abdecken. Im selben Jahr soll zudem ein weiterer Wetterradar für die Region Südostschweiz folgen. Die Wahl des geeigneten Standorts steht noch bevor.
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| Quelle: Text MeteoSchweiz Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie 2011 |
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