Umwelt: China untersucht Ozonprofil
Ein chinesisches Forschungsteam hat mit der Hilfe von Satellitendaten das Ozonprofil genauer untersucht. Dafür haben sie die Daten des im Mai 2018 gestarteten chinesischen Gaofen-5-Satelliten verwendet. Der Satellit ist mit einem Emi-Instrument (Environmental Trace Gases Monitoring Instrument) zur Überwachung von Umwelt-Spurengasen ausgestattet.
Zudem ist der Satellit mit einer Richtungspolarisationskamera (Dpa) und einem Instrument zur Treibhausgasüberwachung (Gmi) ausgestattet. Um die Ozonprofile aus der vom Emi-Instrument beobachteten rückgestreuten Strahlungsdichte zu ermitteln, wurde von dem Forschungsteam ein neuer Algorithmus entworfen. Diesen stellte das Team in einer kürzlich veröffentlichten Studie(öffnet im neuen Fenster) vor.
Ozonprofil aus dem All stimmt mit den bisherigen Bodendaten überein
Die aus dem Weltraum ermittelten Ozonprofile passen gut zu den bodengestützten Ozonsondenmessungen. Der Algorithmus zeigte eine Anpassungsgenauigkeit mit Anpassungsresiduen (Differenz zwischen den tatsächlichen beobachteten Werten und den vorhergesagten Werten einer statistischen Analyse) von weniger als 0,3 Prozent in den meisten Regionen.
Die durch Emi ermittelten Ozonprofile wiesen in fünf Breitengraden eine maximale mittlere Abweichung von 20 Prozent auf. Darüber hinaus zeigten die integrierten stratosphärischen Ozonsäulen und die troposphärischen Ozonsäulen eine hervorragende Übereinstimmung mit den bisherigen Ozonsondendaten.
Aufgrund der Untersuchung konnten nicht nur die jahreszeitlichen Schwankungen des Oberflächenozons in den unteren Schichten (0 bis 7,5 Kilometer) gezeigt werden, sondern auch deutliche Trends in den oberen Schichten (9,7 bis 16,7 Kilometer). Der Ozonhöchststand wurde im März 2023 festgestellt, was laut dem Forschungsteam die komplizierte Dynamik der Ozonverteilung verdeutlicht.
Zwischen dem 11. und 15. August 2019 fand in Zentralchina ein stratosphärisches Intrusionsereignis statt, das potenzielle Wirbelstärke und relative Luftfeuchtigkeit lieferte. Intrusionen erfolgen durch Höhenkaltlufttröge und -fronten, wobei sich tiefreichende Tropopausenfalten bilden können. Löst sich die Falte in der Troposphäre auf, verbleibt ein Großteil der überwiegend stratosphärischen Luft in der Tropopause.
Dieses Ereignis warf ein Licht auf den Mechanismus des Abwärtstransports, der die hohe Ozonbelastung an der Oberfläche verstärkt, was sich wiederum in einem Anstieg der Ozonkonzentration zeigte.
Zur Studie
Die Studie wurde am 7. August 2023 im Fachmagazin Engineering veröffentlicht. Der Titel: High Spatial Resolution Ozone Profiles Retrieved from the First Chinese Ultraviolet-Visible Hyperspectral Satellite Instrument(öffnet im neuen Fenster) (Ozonprofile mit hoher räumlicher Auflösung aus dem ersten chinesischen ultraviolett-sichtbaren hyperspektralen Satelliteninstrument).
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