ARK-XXIV/3, Wochenbericht Nr. 4
Pyranometer zur Messung der reflektierten solaren Strahlung von der Meeresoberfläche. Foto: Niko Renkosik
Strahlungsbilanz im Nordatlantik
FS „POLARSTERN“ ARK-XXIV/3
Reykjavik – Bremerhaven
Wochenbericht Nr. 4, 24.08. bis 30.08.2009
Zu Beginn der Woche kamen wir endlich in leichteres Eis. Es ging jetzt mit dem Messprogramm zügig weiter. Am Montagabend wurde das Schiff nach Süden versetzt, um ein weiteres tiefenseismisches Programm vorzubereiten. Die ganze Woche waren die Geophysiker damit beschäftigt 28 Ozeanbodenseismometer auszubringen. Entlang einer unterseeischen Vulkankette, dem Knipovich-Rücken, wurden gezielt Geräte auf den Meeresboden gesetzt, um die kleine Erdbeben, die bei der Kontinentaldrift an dieser Nahtstelle entstehen, aufzuzeichnen. Diese Messungen sind am Sonntag zunächst beendet worden. Parallel zu den geophysikalischen Messungen wurden komplett andere Experimente durchgeführt, wie z.B. die Bestimmung der Strahlungsbilanz. Die zu Erde kommende Sonnenenergie wird zu fast 30% durch Wolken, Luft und Boden wieder in den Weltraum reflektiert. Die restliche Energie wird von der Atmosphäre (20%), dem Boden oder den Ozeanen absorbiert. Eines der Ziele ist es, die Strahlungsbilanz und den Zustand der Atmosphäre so genau wie möglich zu beobachten, um realistische Daten für die Fernerkundung und als Eingangsdaten für Klimamodelle zu erhalten.
Links das Pyranometer (solare Strahlung) und das Pyrgeometer (langwellige Strahlung), rechts die Wolkenkamera mit dem Fischaugenobjektiv. Foto: Niko Renkosik
Dabei interessiert uns besonders, welchen Einfluss die Wolken und das Meereis auf die Strahlung haben. An Bord haben wir die einfallende kurzwellige Strahlung von der Sonne mit einem Pyranometer und die langwellige Rückstrahlung (Gegenstrahlung) von den Wolken mit einem Pyrgeometer gemessen. Alle 15 Sekunden nahm die Wolkenkamera ein Bild von der aktuellen Bewölkung auf und eine weitere Kamera machte jede Minute Fotos von der Eisoberfläche. Bei direkter Sonneneinstrahlung maßen wir außerdem mit einem Photometer die optische Dicke der Atmosphäre, um daraus den Aerosolgehalt zu berechnen. Wenn wir von Meereis umgeben waren, gab es alle paar Stunden eine manuelle Albedomessung. Weitere Daten, wie die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit, erhielten wir über die Bordmessanlage. Später werden wir den Strahlungstransport mit Wolken und Meereis modellieren und ein gekoppeltes Ozean/Atmosphäre/Meereis-Modell benutzen, um Energiebilanzstudien durchzuführen und den Einfluss der Wolken weiter zu untersuchen.
Reinigung der Instrumente auf dem Container. Foto: Alrun Tessendorf
Nach anfänglichen kleineren Problemen bei der Installation laufen derzeit alle Messungen korrekt. Es war zum Beispiel interessant, bei viel Wind auf den Container des Peildecks zu klettern, um dort einige unserer Instrumente aufzubauen. Gefährlich war es wiederum nicht, da wir dabei angeseilt waren. Seitdem hatten wir nicht mehr so viel Wind, was die Reinigung der Glaskuppeln unserer Instrumente auf dem Container angenehmer gestaltete. Aerosolmessungen konnten wir bis jetzt erst wenige durchführen, da das Wetter oft bedeckt und nebelig war. Vor ein paar Tagen hatten wir Sonnenschein, aber ein Kabel am Photometer war abgerissen. Am nächsten Morgen konnte es repariert werden. Außerdem ist in den letzten Tagen das Wetter wechselhafter geworden, was unsere Wolken- und Strahlungsbeobachtungen interessanter machte. Unter Inversionsbedingungen, wie sie hier häufig auftreten, haben wir zuvor schon reichlich Daten gesammelt.
Heute am Sonntag nehmen wir Kurs auf Nordostgrönland, um die Geologen wieder an Bord zu holen. Die Eissituation hat sich in den letzten Wochen nur leicht verbessert, und wir sind gespannt, wie schnell uns diese Operation gelingen wird.
Alle sind gesund und grüßen nach Hause Wilfried Jokat
30. August 2009 Ostgrönlandschelf -1.7°C/Nebel 78°18’N 005°27’W