Wasserdampfprofile in der zentralen Arktis bei verschiedenen AO-Indizes
Authors: Seidel Clara , Althausen Dietrich , Ansmann Albert , Engelmann Ronny , Griesche Hannes , Radenz Martin , Hofer Julian , Dahlke Sandro , Maturilli Marion 
Published: December 2021

&lt;p align=&quot;justify&quot;&gt;&lt;span lang=&quot;de-DE&quot;&gt;Wasserdampf tr&amp;#228;gt als Treibhausgas zum Strahlungsbudget der Atmosph&amp;#228;re bei und ist im atmosph&amp;#228;rischen Energietransport, bei Wolkenprozessen und der Niederschlagsbildung von Bedeutung. Die Kenntnis der vertikalen Wasserdampfprofile in der Arktis ist ein wichtiger Beitrag zum Verst&amp;#228;ndnis des arktischen Klimasystems und seines Wandels. &lt;br /&gt;&lt;/span&gt;&lt;span lang=&quot;de-DE&quot;&gt;Im Rahmen der MOSAiC-Kampagne wurden vom Oktober 2019 bis Oktober 2020 &amp;#252;ber ein Jahr verschiedenste klimarelevante Parameter gemessen. Mit dem Raman-Lidar PollyXT konnten erstmals n&amp;#246;rdlich von 85&amp;#176;N vertikal hochaufgel&amp;#246;ste Profile des atmosph&amp;#228;rischen Wasserdampfes aufgenommen werden. Die Dunkelheit der Polarnacht und niedrige Sonnenst&amp;#228;nde erm&amp;#246;glichten kontinuierliche Messungen des Wasserdampfes von Oktober 2019 bis M&amp;#228;rz 2020. Die Kalibrierung der Raman-Lidar-Daten erfolgt mit Radiosondenprofilen oder dem integrierten Wasserdampf eines Mikrowellenradiometers.&lt;br /&gt;&lt;/span&gt;&lt;span lang=&quot;de-DE&quot;&gt;Die gemessenen Absolutwerte des Wasserdampfmischungsverh&amp;#228;ltnisses in der Arktis sind sehr gering, die vertikale Verteilung ist jedoch hoch variabel und die relative Feuchte erreicht aufgrund der tiefen Temperaturen bodennah h&amp;#228;ufig Werte nahe 100%. &lt;/span&gt;&lt;span lang=&quot;de-DE&quot;&gt;Die vertikale Struktur des Wasserdampfes und der verschiedenen in unterschiedlichen H&amp;#246;hen gemessenen Feuchteschichten l&amp;#228;sst auf unterschiedliche Quellen des Wasserdampfes schlie&amp;#223;en. Zum einen gibt es lokale Quellen wie Verdunstung und Kondensation, die vor allem bodennah auftreten und zum anderen wird im Bereich der freien Troposph&amp;#228;re Wasserdampf aus entfernteren Regionen herantransportiert. Die St&amp;#228;rke des Transports wird dabei haupts&amp;#228;chlich von der allgemeinen Zirkulation in der Atmosph&amp;#228;re bestimmt, welche in der Arktis durch die Arktische Oszillation (AO) beschrieben werden kann. Mit Hilfe des AO Indexes lassen sich positive Phasen (AO&gt;0) mit einem starken Polar Vortex und wenig meridionalem Transport und negative Phasen (AO&lt;0) mit einem stark m&amp;#228;andrierenden Jetstream und viel meridionalem Transport unterscheiden. Der Winter 2019/20 kann so in eine vorwiegend negative und eine stark positive Phase unterteilt werden. Erste Fallbeispiele zeigen &lt;/span&gt;&lt;span lang=&quot;de-DE&quot;&gt;deutliche &lt;/span&gt;&lt;span lang=&quot;de-DE&quot;&gt;Unterschiede in der Vertikalstruktur und der Gesamtmenge des Wasserdampfes f&amp;#252;r die beiden Phasen. W&amp;#228;hrend der negativen Phase der arktischen Oszillation werden mehrere zeitlich sehr variable Wasserdampfschichten beobachtet. Bei positivem AO Index ist dagegen nur eine homogene Schicht erkennbar und die Werte des Wasserdampfmischungsverh&amp;#228;ltnisses sind &lt;/span&gt;&lt;span lang=&quot;de-DE&quot;&gt;deutlich &lt;/span&gt;&lt;span lang=&quot;de-DE&quot;&gt;geringer. Zudem lassen sich in beiden Phasen Zusammenh&amp;#228;nge zwischen Wasserdampf- und Temperaturprofilen erkennen. In der H&amp;#246;he von Feuchteinversionen treten zum Beispiel h&amp;#228;ufig auch Temperaturinversionen auf. &lt;/span&gt;&lt;span lang=&quot;de-DE&quot;&gt;Mit der Untersuchung weiterer Fallbeispiele&lt;/span&gt;&lt;span lang=&quot;de-DE&quot;&gt;&lt;em&gt; &lt;/em&gt;&lt;/span&gt;&lt;span lang=&quot;de-DE&quot;&gt;soll die vertikale Struktur des Wasserdampfes in der Atmosph&amp;#228;re, deren zeitliche Ver&amp;#228;nderung und der Zusammenhang zur Arktischen Oszillation weiter analysiert werden.&lt;/span&gt;&lt;/p&gt;