Auftreten von Mehrschichtwolken und Eiskristallimpfung in der Arktis

Die Forschung zu arktischen Wolken hat sich bisher schwerpunktmäßig auf einschichtige, mehrphasige Grenzschichtwolken konzentriert. Das Auftreten von mehrschichtigen Wolken in der Arktis ist jedoch auch von großer Bedeutung. Die oberen Wolken in solchen Mehrschichtsystemen können die unteren Wolken auf mehrere Arten beeinflussen: (i) durch den komplexeren Strahlungstransport im Vergleich zu Einschichtwolken, (ii) durch den  Einfluss der oberen Wolke auf die diabatische Abkühlung darunter liegender Wolken und (iii) durch aus oberen Wolken in untere Wolken fallende Eiskristalle. Letztere können durch Eisimpfung zu einer Änderung der Wasserphase der unteren Wolken führen und damit die Bildung von Mischphasenwolken im Temperaturbereich des heterogenen Gefrierens ermöglichen.

Ziel unseres hier vorgestellten Projekts ist es, mehrschichtige Wolken durch die Kombination von Daten aus Radiosonden- und Wolkenradarbeobachtungen zu untersuchen. Im Fokus steht dabei die MOSAiC-Kampagne. Um die aus diesen Messungen gewonnenen Ergebnisse zu klassifizieren und zu interpretieren, werden auch Beobachtungen aus früheren Messkampagnen und Langzeitmessstationen hinzugezogen.

Hier präsentieren wir erste Ergebnisse des Projekts mit Daten der Kampagnen Arctic Ocean 2018 und MOSAiC. Während der Arctic Ocean Kampagne wurden in 56% der Fälle Mehrschichtwolken beobachtet. Davon zeigten 48% atmosphärische Bedingungen, die einer hohen Wahrscheinlichkeit von Eisimpfung entsprechen. Im Vergleich dazu zeigen Satellitenstudien einen Anteil an Mehrschichtwolken in der Arktis von lediglich 11%.