Globale Messungen des Kohlenstoffdioxids
Die Überwachung von CO2-Strömen ermöglicht einen besseren Einblick in den globalen Kohlenstoffkreislauf in Bezug auf natürliche Quellen und vom Menschen verursachte Emissionen. Bis vor kurzem wurde die CO2-Konzentration in der Atmosphäre hauptsächlich von den wenigen erdgestützten Observationssystemen wie zum Beispiel Meeresstationen überwacht. Unglücklicherweise gibt es nur etwa hundert Stationen, die auf regulärer Basis Daten sammeln. Nur wenige dieser Stationen sind groß genug, um vertikale CO2-Profile mit erhöhter Genauigkeit zu erstellen. Fortschritte in der Satelliteninfrastruktur ermöglichen die weltraumgestützte Messung von CO2-Konzentrationen, die die Messungen von erdgestützten Überwachungssystemen ergänzen können. Um einen Fortschritt zu erzielen, konzentrierte man sich im Rahmen des COCO-Projekts darauf, Weltraummissionen dafür zu nutzen, genaue Abschätzungen von Integralen der CO2-Säule zu erhalten. Die Forschungsarbeiten, bei denen neue Methoden zum Einsatz kamen, hatten zum Ziel, Satellitendaten zu verwenden, um die Abundanz der vertikalen CO2-Säule in der Atmosphäre abzuschätzen. Mithilfe geeigneter Modelle von Transportvorgängen in der Atmosphäre können diese Abschätzungen später bei der Berechnung der Ströme auf der Oberfläche verwendet werden. Die im Verlauf dieses Projekts durchgeführten Forschungsarbeiten nutzten die spektralen Eigenschaften von bestehenden Systemen, die die atmosphärische Infrarotstrahlung messen, um Integrale der CO2-Säule zu erhalten. Bei diesen Systemen handelt es sich um den Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) und den TIROS Operational Vertical Sounder (TOVS, Television Infrared Observation Satellite Operational Vertical Sounder). Am Max-Planck-Institut für Biochemie wurden die Integrale der CO2-Säulen, die mit den weltraumgestützten Instrumenten gewonnen wurden, mit den In-situ-Messungen von Flugzeugen und mit den Simulationen verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass die von beiden Satellitensystemen gemessene CO2-Konzentration in der oberen Troposphäre in guter Übereinstimmung mit der Konzentration stand, die bei den In-situ-Messungen von Flugzeugen ermittelt und in Simulationen berechnet wurde. Speziell die Messungen des AIRS stimmten in höherem Maße mit den erdgestützten Messungen überein als die Messungen des TVOS. Weitere Informationen über das Projekt finden Sie unter: http://www.bgc-jena.mpg.de/bgc-systems/projects/Coco/
