Neue Einblicke in Str&#246;mungsph&#228;nomene im Gewitterumfeld durch gezielte Messungen mittels flugzeuggetragenem Doppler-Lidar
Authors: Gasch Philipp , Wieser Andreas , Corsmeier Ulrich , Kalthoff Norbert , Feuerle Thomas , Kottmeier Christoph 
Published: December 2021

&lt;p&gt;Flugzeuggetragene Doppler-Lidar Messungen stellen ein wertvolles Werkzeug f&amp;#252;r die meteorologische Forschung dar, da sie gezielte und r&amp;#228;umlich hoch aufgel&amp;#246;ste Beobachtungen atmosph&amp;#228;rischer Str&amp;#246;mungsph&amp;#228;nomene erm&amp;#246;glichen.&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;In den letzten Jahren wurde vom Karlsruher Institut f&amp;#252;r Technologie (KIT) gemeinsam mit der TU Braunschweig ein neues flugzeuggetragenes Doppler-Lidar System f&amp;#252;r den Einsatz an Bord des Forschungsflugzeugs Dornier 128-6 (Rufzeichen D-IBUF) entwickelt. Das System besteht aus einem Lockheed Martin WindTracer WTX Doppler-Lidar und einem speziell f&amp;#252;r das Flugzeug von der Arges GmbH entwickelten 2-Achsen-Scanner. Im Vergleich zu bereits existierenden flugzeuggetragenen Doppler-Lidaren bietet das neue System eine h&amp;#246;here r&amp;#228;umliche Aufl&amp;#246;sung und mehr Flexibilit&amp;#228;t f&amp;#252;r gezielte Messungen, u.a. aufgrund der niedrigen Fluggeschwindigkeit und VFR-F&amp;#228;higkeit des Tr&amp;#228;gerflugzeugs Dornier 128.&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;Im Sommer 2021 wurde unter F&amp;#252;hrung des Instituts f&amp;#252;r Meteorologie und Klimaforschung (IMK-TRO) des KIT die &lt;em&gt;Swabian MOSES&lt;/em&gt;-Feldmesskampagne als Teil des Helmholtz-Verbundvorhabens MOSES im S&amp;#252;dwesten Deutschlands durchgef&amp;#252;hrt, an der sich 10 deutsche wissenschaftliche Einrichtungen beteiligten. Hierbei fanden erste ausf&amp;#252;hrliche Messungen mit dem neuen flugzeuggetragenen System statt. Eines der Ziele der Messkampagne ist die Untersuchung hochreichender konvektiver Systeme, wie sie h&amp;#228;ufig zwischen dem Schwarzwald und der Schw&amp;#228;bischen Alb im S&amp;#252;dwesten Deutschlands beobachtet werden.&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;Der Beitrag stellt Ergebnisse vor, die durch die Kombination aus flugzeuggest&amp;#252;tzten und bodengebundenen Lidar-Messungen erzielt wurden. Die durch das Messkonzept erm&amp;#246;glichten Beobachtungen sollen Einblicke in Str&amp;#246;mungsprozesse im Gewitterumfeld geben. Nach einem &amp;#220;berblick &amp;#252;ber die durchgef&amp;#252;hrten Messungen wird die erreichte Messqualit&amp;#228;t des flugzeuggetragenen Doppler-Lidar validiert. Der Vergleich mit Messungen von bodengebundenen Doppler-Lidar an drei Standorten ergibt dabei eine gute &amp;#220;bereinstimmung. Es zeigt sich, dass die hochaufl&amp;#246;senden, linienhaften flugzeuggetragenen Doppler-Lidar Messungen in der Lage sind, einzigartige Einblicke in die Str&amp;#246;mungsdynamik zu liefern. Der Einfluss der Orographie auf die Str&amp;#246;mung ist eindeutig nachweisbar, sowohl lokale Talzirkulationen als auch Gebirgsleeeffekte sind zu beobachten. Die Kombination von flugzeuggest&amp;#252;tzten und bodengebundenen Doppler-Lidar Messungen erm&amp;#246;glicht es zudem, die Repr&amp;#228;sentativit&amp;#228;t der bodengebundenen Messungen zu beurteilen. Eine weitere Kombination mit Radarbeobachtungen liefert den Kontext f&amp;#252;r die mit dem Str&amp;#246;mungsfeld assoziierte Gewitteraktivit&amp;#228;t. Somit erweist sich die Kombination von flugzeuggetragenem Doppler-Lidar mit bodengebundenen Fernerkundungsnetzwerken als geeignetes Verfahren, um neue Einblicke in Str&amp;#246;mungsph&amp;#228;nomene im Gewitterumfeld zu gewinnen. Abschlie&amp;#223;end wird das weitere Potenzial der Doppler-Lidar Messungen diskutiert und m&amp;#246;gliche zuk&amp;#252;nftige Aktivit&amp;#228;ten aufgezeigt.&lt;/p&gt;