Wolkenverfolgung: Vom Experiment zur Realität

Die Wolkenverfolgung ist die einzige Möglichkeit zur Beobachtung der zeitlichen Entwicklung von Wolken und zur Quantifizierung der Veränderung ihrer physikalischen Eigenschaften während ihrer Lebensdauer (Seelig et al., 2021). Der Schlüssel dazu sind zeitaufgelöste Messungen von Instrumenten an Bord geostationärer Satelliten. Experimente mit atmosphärenähnlicher Konfiguration treiben die Entwicklung von Messmethoden und Alghoritmen unter Laborbedingungen voran. Heutzutage ist es z.B. möglich zweidimensionale, zeitlich und räumlich hochaufgelöste Geschwindigkeitsfelder auf Basis der Verschiebung kleinster Partikel zu messen (Seelig and Harlander, 2015; Seelig et al., 2018). Die Methodik der Partikelgeschwindigkeitsmessung dient als Anfangsbedingung zum Verfolgen dieser Partikel und kann auf troposphärische Wolken angewendet werden. Diese Präsentation stellt die Analogie von Experiment zur Realität vor, beschreibt das Verfahren der Partikelgeschwindigkeitsmessung und die Anwendung auf Daten geostationärer Satelliten.

Literatur:

Seelig, T., Deneke, H., Quaas, J., and Tesche, M.: Life cycle of shallow marine cumulus clouds from geostationary satellite observations, J. Geophys. Res.: Atmos., 126(22), e2021JD035577, https://doi.org/10.1029/2021JD035577, 2021.

Seelig, T., Harlander, U., and Gellert, M.: Experimental investigation of stratorotational instability using a thermally stratified system: instability, waves and associated momentum flux, Geophys. Astrophys. Fluid Dyn., 112, 239-264, https://doi.org/10.1080/03091929.2018.1488971, 2018.

Seelig, T. and Harlander, U.: Can zonally symmetric inertial waves drive an oscillating zonal mean flow?, Geophys. Astrophys. Fluid Dyn., 109, 541-566, https://doi.org/10.1080/03091929.2015.1094064, 2015.