Jülicher Umweltforscher fliegen für bessere Wettervorhersage

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Mit der speziell ausgerüstete
Mit der speziell ausgerüsteten Dornier Do228 absolvieren die Jülicher Wissenschaftler ihre Messflüge über der Region. Foto: FZJ

Jülich. Vom Flugzeug aus bestimmen Jülicher Umweltforscher am 16. und 17. Juli die Bodenfeuchte im Einzugsgebiet der Rur. In Messungen über der Jülicher Börde und der Eifelregion erfassen sie den Wassergehalt an der Oberfläche des Bodens.

Denn dieser beeinflusst den Austausch von Energie und Wasser zwischen Boden und Atmosphäre und ist ein Parameter, mit dem sich Wetter- und Flutvorhersagen verbessern lassen.

Die Kampagne ist Teil des deutschlandweiten Langzeitprojekts Tereno (Terrestrial Environmental Observatories) der Helmholtz-Gemeinschaft, in dem langfristige Folgen des Klimawandels auf regionaler Ebene untersucht werden.

Mit Mikrowellensensoren bestimmen die Jülicher Wissenschaftler zusammen mit Forschern des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) die Feuchte des Bodens aus der Luft. Dabei nutzen sie zwei verschiedene Sensortypen, die sich genau ergänzen: ein Radar und ein Radiometer.

Der Radar sendet Mikrowellen aus, die das Wasser im Boden streut. Das zurück gestreute Signal ist dann ein Maß für den Wassergehalt in der obersten Bodenschicht. „Je nach Boden wird bis in eine Tiefe von 3-5 cm gemessen”, erklärt Dr. Carsten Montzka vom Jülicher Institut für Bio- und Geowissenschaften, Bereich Agrosphäre (IBG 3). „Dabei misst das Radar räumlich sehr präzise, aber nicht sehr genau, was den Bodenwassergehalt angeht.”

Das kann das passiv messende Radiometer: Es sendet selbst keine Signale, sondern empfängt elektromagnetische Strahlung von der Erdoberfläche. „Zwar in geringer räumlicher Auflösung, dafür können wir aus diesen Daten sehr exakte Werte für die Bodenfeuchte ermitteln”, sagt Montzka.

Die Messflüge dienen dazu, zu untersuchen, wie sich die beiden Methoden optimal kombinieren lassen. Die Forscher entwickeln, testen und analysieren Algorithmen zur Fusion der beiden Methoden - mit einem großen Ziel: dem Einsatz beider Messverfahren im Kombipack bei der Nasa-Mission SMAP (Soil Moisture Active and Passive). Bei dieser Mission wird ab 2014 von Satelliten aus die Bodenfeuchte gemessen.

Die Messungen sind nachts am Montag und Dienstag, 16. und 17. Juli, zwischen 22 und 2.30 Uhr geplant. Weitere Messflüge mit den Mikrowellensensoren an Bord der DLR-eigenen Dornier Do228 sind im Ammer- und Bode-Einzugsgebiet (Bayern und Sachsen-Anhalt) sowie in Mecklenburg-Vorpommern vorgesehen.
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