Wissenschaftliche Aufgaben der Polarflugmissionen
Die wissenschaftlichen Einsatzgebiete für die Polarflugzeuge sind sehr vielfältig und umfassen Aufgaben in den Bereichen Geophysik, Glaziologie und Klimawissenschaften.
In den vergangenen Jahrzehnten haben sich geographische Schwerpunkte der Messkampagnen in der Arktis und der Antarktis herauskristallisiert. So wurden die meisten Flüge zur Untersuchung der Atmosphäre an der Westküste Grönlands und vom Flughafen Longyearbyen aus über Svalbard durchgeführt. Geophysikalisch-glaziologisch ausgerichtete Messflüge wurden über dem zentralen und nordöstlichen grönländischen und dem antarktischen Eisschild im Bereich des Dronning Maud Lands, sowie den jeweils angrenzenden Meeren geflogen.
- Mit Geophysikalische Radarmessungen werden die Eismächtigkeit und die internen Strukturen des antarktischen und grönländischen Eises sowie seine Akkumulationsverteilung untersucht. Diese Messungen liefern einen Beitrag zur Bestimmung der Massenbilanz polarer Eisschilde. Darüber hinaus sind sie wichtige Eingangsparameter für numerische Modelle der Eisdynamik, die Prognosen über die Veränderungen der großen Eisschilde auf Grund von Klimaszenarien ermöglichen.
- Aerogravimetrische und aeromagnetische Messungen ermöglichen die Untersuchung der Krustenstruktur der Antarktis und der angrenzenden Platten im Bereich der vorgelagerten Meeresgebiete. Die Daten erlauben einen Einblick in die Zerfallsgeschichte des Superkontinents Gondwana. In der Arktis wird außerdem die Öffnungsgeschichte des Nordatlantiks erforscht.
- Die Bestimmung der Meereisdicke ist eine der wichtigsten und schwierigsten Aufgaben zur Überprüfung numerischer Klimamodelle und damit zur Beobachtung von Klimaveränderungen. Die Polarflugzeuge messen weiträumig die Meereisdickenverteilung sowie deren Rückstreuvermögen (Albedo) und die regionale und zeitliche Variabilität. Eine wichtige Anwendung ist daneben auch die Ergänzung von Satellitendaten (Meereisdicke, Altimetrie des Inlandeises) wie zum Beispiel beim europäischen Satellitenprojekt CryoSat-2.
- Im Bereich Klimasystem werden die Flugzeuge zum Beispiel zur Messung der vertikalen und horizontalen Aerosol-, Spurengas- und Wasserdampfverteilung sowie meteorologischer Felder eingesetzt. Durch die anschließende Verknüpfung der gemessenen Größen können dann Eingangsparameter für regionale Klimamodelle gewonnen werden. Außerdem ist es durch den Einsatz der Polarflugzeuge möglich, die Strahlungs- und Turbulenzprozesse in der polaren Grenzschicht sowie die Wirkungen der Unregelmäßigkeit der Oberfläche (Eisrücken, Schmelztümpel, eisfreie Gebiete) auf die Grenzschichtprozesse zu untersuchen.