Meteorologie und Klimatologie

Unter Meteorologie und Klimatologie versteht man alles rund ums Wetter, im Kleinen, wie auch global betrachtet. Die Experten auf diesen Gebieten versuchen zu verstehen, wie unsere Umwelt beschaffen ist und bemühen sich Kurzzeit- (Wetter) und Langzeit- (Klima) Vorhersagen machen zu können.

Atmosphärische Komponenten wie z. B. die Solarstrahlung sind wichtige Faktoren in der meteorologischen und klimatischen Forschung. Die Solarstrahlung ist die treibende Kraft für nahezu jeden dynamischen Prozess auf der Erdoberfläche und darüber, angefangen bei den Meeresströmungen, über Klima und Ökosysteme, bis hin zum Leben selber. Die Bestimmung der Strahlungsbilanz auf der Erdoberfläche ist unabdingbar für das Verständnis des Erdklimas, seiner Schwankungen und der Veränderungen durch die Einflußnahme des Menschen.

Deshalb sind genaue Messungen von Sonnen-, atmosphärischer und terrestrischer Strahlung so immens wichtig und aus diesem Grund werden die Kipp & Zonen Instrumente gerne von meteorologischen Organisationen und Klimaforschern auf der ganzen Welt eingesetzt, die Qualität, Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit erwarten.

Die Anwendungsgebiete reichen von kleinen Wetterstationen für örtliche Wettervorhersagen bis hin zu weltumspannenden Instrumentennetzwerken zur Erforschung des Klimas, die die höchsten Anforderungen der WMO (World Meteorological Organisation) und der ISO Standards erfüllen.


Das neue Whitworth Meteorologische Observatorium, Manchester, England

Von: Dr. Michael Flynn, Centre for Atmospheric Science, School of Earth, Atmospheric and Environmental
Das neue Whitworth Observatorium ist ein hochmodernes und vollautomatisches meteorologisches Observatorium auf dem Kampus der Universität von Manchester inmitten der Stadt. Es wird von der Schule für Erdatmosphärik und Umweltwissenschaften (SEAES) an der Universität betrieben und ist Teil des Zentrums für Atmosphärische Forschung.

Die Überwachung von Kanadas erstem CSP / CST Park

Von: Collin Quarrie, Measurement Specialist - Industrial Group, Campbell Scientific Canada Corp.
Die kleine Stadt Medicine Hat im südlichen Alberta ist die erste Stadt der Welt mit einer Solarkonzentrator-Anlage (CSP/CST) an einem hoch gelegenen und kalten Standort. Sie ist auch die erste kanadische Stadt mit solarbetriebener Dampferzeugungsanlage, integriert in ein Erdgaskraftwerk. Das System erzeugt derzeit Strom nur zur Evaluation und wird durch eine Umweltstation strengstens überwacht.

Energiebilanz im Ökosystem Wald

Unter den vielen Ökosystem auf der Erde stellt der Wald eines der flächenmäßig größten dar und steht im Mittelpunkt der Besorgnis in Punkto Klimawandel, Kohlenstoffausstoß und Luftverschmutzung. Um den Stellenwert und die Wirkungsweise der Ökosysteme besser zu verstehen, führt unser Forschungsteam an einem Bestand alter Eichen etwa 70 km südwestlich von Paris im Barbeau-Staatswald Untersuchungen durch.

Klimamessungen am Kilimanjaro

Gehört der Kilimanjaro zur Erde oder zur Atmosphäre? So einfach die Antwort hierauf auch erscheinen mag, der Eindruck, den man von der Bergfußebene oder vom Gipfel aus erhält, macht sie weniger offensichtlich. Aus jeglichem Blickwinkel erschließen unsere meteorologischen Messungen auf einer Höhe von 5,775 m – das ist exakt die halbe Höhe der Atmosphäre bei 506 hPa - eine einzigartige Sicht auf das ungewöhnliche Miteinander von Gletschern und tropischer Troposphäre Ostafrikas.

Solarüberwachungsstation für Moskau's Umweltschutzministerium

Eine Stadt und ihre Umwelt ist vergleichbar mit einem komplexen lebenden Organismus, für den es gleichermaßen wichtig ist, dass seine Organe und Systeme einwandfrei arbeiten und dass seine Gesundheit kontinuierlich überwacht und erhalten wird.

Speziell entwickelte Datenerfassung der Wetter- und Strahlungsdaten für große Solarparks

Durch Klimaveränderung und Luftverunreinigung werden die globalen Probleme immer wichtiger. Für die Regierungen und die Industrie ist es von enormer Bedeutung, kontinuierlich auf die technischen Neuerungen und die Umwelt reagieren zu können. Die Regierung von Ontario ist eine Verpflichtung für den Einstieg in die erneuerbaren Energien eingegangen und hat deshalb ein Programm für einen Einspeisetarif unter der Green Energy und Green Economy Act implementiert.

Besuch beim südafrikanischen Wetterdienst

Im März 2014 haben Johan Visagie von Campbell Scientific Afrika und Paulien Adema von Kipp & Zonen den Südafrikanischen Wetterdienst (SAWS) besucht. Der SAWS ist die Autorität für Wetter- und Klimavorhersagen in Südafrika und richtet sich als Mitglied der Weltmeteorologischen Organisation (WMO) nach internationalen Standards.

Ein CNR4 auf dem Kilimanjaro in Tanzania

Die stetig kleiner werdenden Gletscher am Kilimanjaro sind zum Symbol des Klimawandels geworden. Unsere Klimamessungen auf dem Gipfel zeigen, dass die Variabilität der Nettostrahlung die “Gesundheit” der Gletscher erheblich beeinflusst. Um die Qualität der Messungen zu verbessern, hat Kipp & Zonen auf einer der automatischen Wetterstationen (AWS) zusätzlich ein Nettoradiometer CNR4 installiert.

Solarmessstation überwacht das Schadstoffaufkommen in Taiwan

Taiwan befindet sich in Windrichtung von saurem Regen und Staub ausgehend von Ostasien und von Emissionen aus der Verbrennung von Biomasse in Südostasien. Die regionalen meteorologischen Bedingungen begünstigen den Transport von diesen und anderen Schadstoffen durch die Luft. Die hochgelegene Lulin Atmospheric Background Station (LABS) wurde im Jahre 2006 errichtet, um den grenzüberschreitenden Transport von Schadstoffen in der Luft und ihre Auswirkung auf Taiwan zu erforschen.

Zweijährliche Kalibrierung des Brewers am Standort Ankara

Im Oktober 2013 reiste der Kipp & Zonen Brewer-Spezialist nach Ankara, um die Rekalibrierung des Brewers MkIII des staatlichen türkischen Meteorologischen Instituts (DMI) vorzunehmen.

Neue Aufgaben in der Wüste Gobi

Die Gobi ist eine große Wüstenregion in Nordchina und der südlichen Mongolei. Es ist eine kalte Wüste mit Frost und manchmal auch schneebedeckten Dünen. Das Klima der Gobi ist eines der extremsten, mit Temperaturen von - 40°C im Winter bis zu + 50°C im Sommer, einhergehend mit drastischen Temperaturschwankungen von manchmal bis zu 35°C innerhalb von 24 Stunden.

Neue Erkenntnisse über den Treibhauseffekt

Im September 2011 wurden mit einem CNR4 von Kipp & Zonen erste hochwertige Messungen des Strahlenflusses von der Erdoberfläche in die Atmosphäre bis in eine Höhe von 30 km in der Stratosphäre durchgeführt. Während eines zweistündigen Ballonfluges wurde die nach oben und nach unten gerichtete kurzwellige und langwellige Strahlung gemessen.

Vier POM Sky Radiometer für die italienische Luftwaffe

Mit zunehmendem Interesse an Klimaveränderungen und der Erderwärmung wird auch die Auswirkung von Aerosolen in der Stratosphäre mit größerer Aufmerksamkeit beobachtet. Aerosole beeinflussen das Klima auf verschiedene Weise: einerseits interagieren sie mit der Sonnenstrahlung, die sie in den Weltraum zurückreflektieren oder absorbieren, andererseits fungieren sie auch als Kondensationskerne, die Einfluß auf die Wolkenbildung und die Niederschlagseffizienz nehmen.

CNR 4 Nettoradiometer für die Klimaforschung in der Arktis

Klimaveränderungen wirken sich in arktischen Regionen viel schneller aus als in südlicheren Gefilden. Wissenschaftler versuchen, die Mechanismen, die das Ökosystem der Tundra bestimmen, besser zu verstehen. "Zum Beispiel erforschen wir in unserem Projekt den Nährstoffzyklus und welche Rolle Stickstoff bei Pflanzenwachstum und -zersetzung spielt." schreibt Susanne Steiner in ihrem Blog über den Besuch einer Robotikplattform, die unter anderem auch mit einem unserer Nettoradiometer CNR4 bestückt ist.

Eine Laufkatze mit Namen NIMS

Am Berg oberhalb vom Toolik See im Norden Alaskas kann ein merkwürdig aussehendes Objekt beobachtet werden. Das Networked-Info-Mechanical-System (NIMS) ist eine Vorrichtung, die sich entlang zweier Kabel zwischen zwei Türmen hin- und herbewegt. Schaut man genau hin, kann man auf der ca. 1,2 Meter über dem Boden befindlichen Plattform neben anderen Überwachungsinstrumenten auch ein CNR4 Nettoradiometer erkennen.

Solarstrahlungsmessung während der Olympischen Winterspiele 2010

Im Jahre 2003 erhielt die Stadt Vancouver im Bezirk British Columbia in Kanada den Zuschlag für die Olympischen Winterspiele 2010. Als Teil der "Own the Podium 2010", einer Wintersportinitiative, die kanadischen Athleten zu mehr Medaillen verhelfen sollte, errichtete ein Forschungsteam der University of British Columbia (UBC) an der olympischen Abfahrtsloipe der Herren eine ausgeklügelte Wetterstation.

Kipp & Zonen in der Luft: neues fliegendes russisches Forschungslabor

Die genaue Messung atmosphärischer Parameter über ein weites Gebiet stellte für Wissenschaftler auf der ganzen Welt schon immer eine Herausforderung dar. Netzwerke von Bodenstationen und Satelliten sammeln routinemäßig Daten über atmosphärische Bedingungen. Aber diese begrenzten Methoden liefern nicht immer die erwünschte Datenqualität. Bodenstationen müssen hierzu flächendeckend über weite Gebiete verteilt sein. Das ist bei einer so riesigen Bodenfläche wie der in Russland nahezu unmöglich, zumal auch noch große Teile des Landes schwer zugänglich sind. Satellitenmessungen andererseits gibt es nicht immer für den richtigen Ort zur richtigen Zeit und die Daten sind auch nicht immer ausreichend. Daher hat sich Roshydromet für eine andere Lösung entschlossen: ein fliegendes Labor.

Ein CNR4 am Kontinentalabhang im Norden Alaskas

Die geoökologische Forschung am Kontinentalabhang in Nord-Alaska wird durch Strahlungs-messungen mit Kipp & Zonen Instrumenten ergänzt. Hier wird an vier Standorten das Nettoradiometer CNR4 eingesetzt: am Lake Toolik, am Imnavait Creek, in den Städten Atqasuk und Barrow.

Ein POM-02 für die Chinesische Universität Hong Kong

Die Auswirkung anthropogener Aerosole auf Bodenebene auf die Umwelt und auf die menschliche Gesundheit ist ziemlich bekannt, dahingegen aber nicht der Einfluss atmosphärischer Aerosole auf das Wetter und das Klima. Die Auswirkungen von Aerosolen wurden nicht vollständig in Untersuchungsmodelle für den 2007 veröffentlichten vierten Sachstandsbericht des IPCC (Internationaler Ausschuss für Klimaveränderungen), aufgenommen. Es muss also für den fünften Sachstandsbericht, der 2014 herausgegeben werden soll, noch viel mehr geforscht werden.

Zu Besuch bei der China Meteorological Administration

Nach unserem Internationalen Sales Meeting in Penang, Malaysia, besuchten die Kipp & Zonen Geschäftsbereichsleiter Clive Lee und Ruud Ringoir den Hauptsitz der China Meteorological Administration (CMA) in Peking und deren Entwicklungszentrum und BSRN-Station in Xilinhot in der inneren Mongolei. Der Besuch wurde unter tatkräftiger Mithilfe von Joe Zhou, dem Geschäftsführer der chinesischen Kipp & Zonen Vertretung Beijing Techno Solutions Ltd. organisiert.

Ein Besuch auf der Rothera Station in der Antarktis

In erster Linie war ich in der Antarktis, um neue Instrumente in Betrieb zu nehmen, die wir auf unserer Rothera Station auf Adelaide Island auf der antarktischen Halbinsel installiert hatten. Bei meiner Ankunft war das Wetter gut und kein Wölkchen am Himmel zu sehen.

Extreme Messungen am Mount Sonnblick

Wenn die Wetterbedingungen extrem sind, müssen die Instrumente von bester Qualität, bestem Leistungsvermögen und größter Zuverlässigkeit sein. Die Kipp & Zonen Instrumente sind bekannt für ihre Beständigkeit und ihre Wetterfestigkeit und erstklassig geeignet für den Einsatz unter extremen Bedingungen.

Das Observatorium Kanzelhöhe in Österreich

Das Observatorium "Kanzelhöhe" für Sonnen- und Umweltforschung befindet sich auf dem Gerlitzen, einem Berg in der Nähe von Villach und des Ossiacher Sees in Kärnten, dem südlichsten der österreichischen Bundesstaaten. Die Beobachtungen finden also an der westlichsten Ecke des Klagenfurter Beckens in einer Höhe von 1.526 m über dem Meeresspiegel und knapp 1.000 m über dem Talgrund statt.

Die Verbesserung der Daten über die Solarstrahlung in Brasilien

Das Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, INPE (Nationales Institut für Weltraumforschung) ist Teil des Ministério da Ciência e Tecnologia of Brazil (Ministerium für Wissenschaft und Technologie) und eines seiner Hauptprojekte ist das SONDA - Sistema de Organização Nacional de Dados Ambientais (Nationales System für die Erhebung von Umweltdaten). Eines der Ziele von SONDA ist die Erfassung meteorologischer und Strahlungsdaten an ausgewählten Örtlichkeiten in Brasilien. Dieses Netzwerk von Stationen stellt die Basis der öffentlich zugänglichen Daten, die für die Einschätzung von Klimamodellen und die Beurteilung neuer erneuerbarer Energieressourcen wichtig sind.

Moldawiens Solarmessstation

Die langfristige Erfassung genauer Solarstrahlungsmessungen trägt zum wissenschaftlichen Verständnis des Erdklimas bei und Wissenschaftler in ganz Moldawien nutzen hierfür die Solarmessstation des Landes.
"Alle radiometrischen und Ozondaten, die von der Station erfasst werden, stehen Forschungszentren und Universitäten auf der ganzen Welt zur freien Verfügung", sagt Dr. Alexander A. Aculinin, Senior Scientist bei der Atmospheric Research Group (ARG) am Institut für angewandte Physik der Academy of Sciences of Moldova (A.S.M.).

Sicheldünen - Wüstenwanderer auf leisen Sohlen

Sanddünen sind in vielen Wüstenregionen typisch. Tagsüber reflektieren und absorbieren sie Sonnenenergie und geben reichlich langwellige Wärmestrahlung wieder ab. Nachts verlieren sie bis zu 100 W/m² Strahlung an einen klaren Himmel, dies lässt die Umgebungstemperatur sinken und es entsteht eine Inversion (kalte Luft unten, wärmere Luft darüber), was zu einer Anreicherung der Luft mit Feuchtigkeit führt.

Die höchstgelegene Meteostation der Welt

Bergregionen sind von der UN-Vollversammlung als Primärindikatoren für Klimaveränderungen und die "Erdgesundheit" ausersehen worden. Die Ev-K2-CNR, eine Abteilung des italienischen nationalen Forschungsrates, realisiert das sog. SHARE-Projekt (Stations at High Altitude for Research on the Environment - Stationen in großer Höhe zur Erforschung der Umwelt).

Station zur Messung der Solarstrahlung in Russland

Im Jahre 2008 hat Kipp & Zonen dem russischen Föderationsdienst für Hydrometeorologie und Umweltüberwachung (Roshydromet) Ausrüstung für die erste Solarüberwachungsstation des WMO BSRN Netzes in Russland geliefert. Diese Station befindet sich in Orgurtsovo, West-Sibirien.

Der Kipp & Zonen Award 2010 geht an Alexey Sinitsyn

Alexey Sinitsyn, Forscher am P.P. Shirosov Institut für Ozeanologie. Jedes Jahr vergibt Kipp & Zonen im Rahmen der Tagung der Europäischen Meteorologischen Gesellschaft (EMS) eine Auszeichnung für Grenzbereichsforschung an einen jungen, aufstrebenden Wissenschaftler. Das war im Jahr 2010 Alexey Sinitsyn für seine Studie "Neue Parametrisierung der oberflächlichen Kurzwellenstrahlung basierend auf hochgenauen in-situ Messungen im Atlantischen Ozean".

Eine Mierij Meteo Station bei DELTA Biovalue

Vor kurzem hat Mierij Meteo für DELTA Biovalue in Emshaven, Niederlande, eine meteorologische Station konzipiert. DELTA Biovalue gehört die erste niederländische Biodieselanlage mit eigener Zerkleinerungs- und Verarbeitungsmaschinerie. Die Produktion startete im August 2007 mit einer jährlichen Kapazität von 80.000 Tonnen.

Erforschung des arktischen Eises durch SAMS für das internat. polare Jahr

Die Scottish Association for Marine Science (SAMS) ist einer der Teilnehmer des Internationalen Polarjahres. Sie betreibt vier autonome Meteostationen, um durch in-situ Beobachtungen das Forschungsprogramm über vergleichende Ozeanographie arktischer Becken zu unterstützen. Hierbei werden auf jeder Station die vier Komponenten der Strahlungsbilanz mit einem Kipp & Zonen CNR 1 Nettoradiometer ermittelt.

BSRN - Das Baseline Surface Radiation Network

Das BSRN spielt eine Schlüsselrolle bei der Erforschung des Weltklimas (World Climate Research Programme - WCRP). Es handelt sich beim BSRN um ein weltumspannendes Netz von Solarüberwachungsstationen mit der besten Sensorik und den besten Messmethoden, die es zur Zeit gibt. Die einzelnen Standorte wurden sorgfältig ausgewählt mit Hinblick auf lokale Klimatendenzen und die physikalische Verifizierung von Satellitendaten.

Verbesserung des meteorologischen Netzwerks in Korea

Das Koreanische Meteorologische Ministerium (KMA) ist zuständig für Wettervorhersagen und den Einsatz wetterrelevanter Ausrüstung, wie z. B. automatischer Wetterstationen. Aufgrund der kürzlichen ungewöhnlichen Wetterfluktuationen und des rasant gestiegenen Ölpreises hat die Koreanische Regierung das Budget für Klimaforschung und die Förderung erneuerbarer Energien erhöht und ermöglichte somit dem KMA, sein meteorologisches Netzwerk weiter auszubauen.

Sonnenphotometer Netzwerk in Grossbritannien

Die Erforschung der Aerosole in der Atmosphäre spielt eine wichtige Rolle in der Klimaforschung. Dadurch können Wissenschaftler die Wetter- und Luftqualität und klimatische Veränderungen besser einschätzen und vorhersagen. In Grossbritannien wird hierfür im Photometer-Netzwerk das POM Sky Radiometer eingesetzt. Dieses Projekt in Grossbritannien ist beispielhaft dafür, wie verschiedene Institute mit ähnlichen Zielen über Jahre hinweg gemeinsam ein Netzwerk von Messinstrumenten aufbauen und für die Wissenschaft Hand-in-Hand arbeiten können.

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