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ePaper created 2013-07-01, 08:59:42 | version 1.25.19
2|2013 Forschen in Jülich 21 Vallon schlug dafür ein abbildendes Fou- rierspektrometer vor. Atmosphärenforscher aus beiden In- stituten begleiten die technische Ent- wicklung von Anfang an. Das optische System wurde in Karlsruhe entwickelt, Jülicher Spezialisten entwarfen und fer- tigten die dazugehörige Elektronik und Mechanik. Eine Herausforderung ist das Auslesen und Verarbeiten von über 10 Millionen Informationen pro Sekunde. PERLENVORHANG AM HIMMEL GLORIA ist in der Lage, ein Messfeld am Horizont für 10 Sekunden auf 50 Meter genau stabil zu halten. Jede Messung bil- det einen vertikalen Bereich von 4 Kilo- meter Höhe bis zur Flughöhe ab. Wie ei- ne Perlenschnur reihen sich die Punkte einer Messung übereinander. Nach 10 Sekunden folgt die nächste Messung: Das nächste Feld anpeilen, für 10 Sekun- den halten und messen – den nächsten Bereich ansteuern, halten, messen. Das Ergebnis ist ein Perlenvorhang aus meh- reren Millionen Messpunkten. So erhal- ten die Forscher ein komplettes Bild über die chemische Zusammensetzung der angepeilten Luftmassen. GLORIA kann noch mehr: Fliegt das Flugzeug ein großes geschlossenes Sechseck, dann wird das Spektrometer zum 3-D-Tomografen. Dr. Peter Preusse vom Jülicher Institut für Energie- und Kli- maforschung erklärt: „So können wir die Struktur von Flüssen zwischen Tropo- sphäre und Stratosphäre in ihrer dreidi- mensionalen Struktur erkennen.“ Prof. Martin Riese, Erik Kretschmer und Felix Friedl-Vallon (v.l.n.r.) sind begeistert über die umfangreichen Daten, die GLO- RIA von den jüngsten Messkampagnen mit nach Hause gebracht hat. Ein Ge- heimnis des Erfolges: die herausragende Teamarbeit zwischen allen beteiligten Instituten. An diesem 30. August jedoch steht bei GLORIA alles still. „GLORIA war zuvor kontrolliert und freigegeben worden – auch in puncto elektromagnetischer Störfelder“, erklärt Tom Neubert vom Jü- licher Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik. Und tatsächlich folgt die Entwarnung der Piloten: Offen- bar lag die Ursache woanders. GLORIA darf wieder eingeschaltet werden. Nur wie? GLORIA ist zu stark ausgekühlt. Die empfindliche Elektronik streikt. TRICK 17 Sowohl das Bodenteam als auch Erik Kretschmer arbeiten fieberhaft. Die Flughöhe wird verringert, um in wärmere Luftschichten vorzustoßen. „Dann haben wir Erik gebeten, nach und nach ver- schiedene Einheiten von GLORIA einzu- schalten, um zunächst Wärme zu erzeu- gen. Durch Einschalten der Ventilatoren, die sonst für die Kühlung zuständig sind, haben wir die Wärme dann im Spektro- meter verteilt“, berichtet Tom Neubert. Es gelingt! Fortan sammelt GLORIA wie- der zuverlässig Informationen über den Gehalt an Kohlendioxid, Methan, Ozon, Wasserdampf sowie zahlreiche Stick- GLORIA steht für „Gimballed Limb Observer for Radiance Imaging of the Atmosphe- re“. Dahinter verbirgt sich eine neuartige Infrarot-Kamera. Sie zerlegt die von atmo- sphärischen Gasen und Aerosolen ausgesandte Wärmestrahlung in Spektralfarben. Die so gewonnenen Bilder zeigen die großräumigen Bewegungen der verschiedenen Bestandteile der Atmosphäre. GLORIA misst unter anderem CO2, Methan, Ozon, Was- serdampf sowie zahlreiche Stickstoff- und Chlorverbindungen. GLORIA ist der Proto- typ eines Spektrometers, das auch auf einem Satelliten eingesetzt werden kann. stoff- und Chlorverbindungen in der Grenzregion zwischen Troposphäre und Stratosphäre. Die Flugrouten der Messkampagnen im Herbst 2012 reichen vom Nordpolar- kreis über Spitzbergen rund um Afrika bis zum südlichen Polarkreis der Antarktis. Pro Flug sammelt GLORIA ein bis zwei Ter- abyte Daten. Insgesamt werden es rund 30 Terabyte – das entspricht ungefähr der Datenmenge von drei Millionen Lexika. NEUE DETAILS Mindestens bis zum Herbst 2013 wird die genauere Analyse der Daten dauern. Dr. Peter Preusse berichtet: „Erste Er- gebnisse von GLORIA zeigen, dass sich troposphärische und stratosphärische Luft nicht gleichmäßig durchmischen. Es entstehen schärfer ausgeprägte Struktu- ren als bisher in Modellen vorhergesagt. Dabei bilden sich Filamente von mehre- ren 100 bis 1.000 Kilometer Länge aber mit noch geringerer Höhenausdehnung. Durch GLORIAs besonders hohe Auflö- sung können wir diese feinen Muster de- taillierter als je zuvor beobachten.“ :: Brigitte Stahl-Busse Meisterstück für die Klimaforschung FORSCHUNG IM ZENTRUM | Klimaforschung