Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wertvolle Klimadaten: Forscher der Uni Graz bestätigen neue Methode zur Messung von Treibhausgasen

18.08.2015

Am Wegener Center der Universität Graz haben ForscherInnen die erste Methode zur langfristigen und hoch präzisen Messung von Treibhausgasen in der freien Atmosphäre entwickelt, um damit tiefere Einsichten in die globalen Klimaveränderungen zu ermöglichen.

Nach einem Pionierexperiment, das 2011 auf den Kanarischen Inseln durchgeführt wurde, sind nun sämtliche Daten wissenschaftlich ausgewertet. Die Ergebnisse bestätigen: Die von den Grazer ForscherInnen beschriebene Methode der Infrarotlaser-Okkultation funktioniert und kann einen Quantensprung in der globalen Klimabeobachtung auslösen. Die Erkenntnisse wurden nun im renommierten Fachjournal „Atmospheric Measurement Techniques“ publiziert.


Zwischen Sendersatellit (LEOTx) und Empfängersatellit (LEORx) lässt sich mit der Methode auch der Wind in der Stratosphäre weltweit genau messen. Grafik: Uni Graz, Wegener Center, Plach et al. (2015)

Die neue Messmethode, die Univ.-Prof. Dr. Gottfried Kirchengast, Leiter des Wegener Center der Uni Graz, mit seinem Team entwickelt hat, beruht auf Infrarotlaser-Signalen, die von einem Sender- zu einem Empfänger-Satelliten geschickt werden. Bei ihrem Weg durch die freie Atmosphäre, die etwa zwei bis drei Kilometer über der Oberfläche beginnt, werden die Signale gebrochen und teilweise absorbiert, so dass sie gedämpft beim Empfänger ankommen.

„Die verschiedenen Treibhausgase – wie zum Beispiel Kohlendioxid (CO2), Methan oder Wasserdampf – absorbieren die Infrarotlaser-Signale auf ganz bestimmten Wellenlängen stark und dazwischen fast gar nicht. Jedes Gas hat ganz charakteristische Absorptionslinien. Bei Wahl der richtigen Linien lässt sich dann die jeweilige Konzentration der Gase ermitteln“, erklärt Kirchengast.

Ihre Feuerprobe bestand die Theorie vor vier Jahren auf den Kanarischen Inseln: Mit einem internationalen Team haben die Grazer ForscherInnen von einer Sendestation am Kraterrand des Roque de los Muchachos auf La Palma Infrarotlaser-Signale über 144 Kilometer zu einem Teleskop der ESA im Observatorium del Teide auf Teneriffa geschickt. Gleichzeitig wurden als Referenz Bodenmessungen durchgeführt.

Nun, nachdem die Fülle an gewonnenen Daten detailliert ausgewertet wurde, steht fest: „Die neuartige Methode der Infrarotlaser-Okkultation ist in der Lage, Treibhausgaskonzentrationen in der freien Atmosphäre weltweit zuverlässig zu messen“, bestätigt Dr. Veronika Proschek, Postdoc am Wegener Center und Erstautorin der jüngst veröffentlichten Arbeit.

Außerdem lässt sich auch die Windstärke über die Infrarotlaser-Signale bestimmen, wie eine weitere Publikation des Teams kürzlich erstmals nachwies. „Die Daten weisen eine Qualität auf, die selbst ausgesuchte Bodenstationen lokal nur schwer erreichen“, unterstreicht Kirchengast.

Nach diesen erfolgreichen Ergebnissen will der Klimaforscher mit seinem Team den Weg in Richtung einer Satellitenmission fortsetzen.

Publikationen:
Proschek, V., G. Kirchengast, S. Schweitzer, J.S.A. Brooke, P.F. Bernath, and 12 further co-authors (2015),
Retrieval and validation of carbon dioxide, methane and water vapor for the Canary Islands IR-laser occultation experiment,
Atmospheric Measurement Techniques, 8, 3315-3336, doi:10.5194/amt-8-3315-2015
http://www.atmos-meas-tech.net/8/3315/2015

Plach, A., V. Proschek, and G. Kirchengast (2015),
Profiling wind and greenhouse gases by infrared-laser occultation: results from end-to-end simulations in windy air,
Atmospheric Measurement Techniques, 8, 2813-2825, doi:10.5194/amt-8-2813-2015
http://www.atmos-meas-tech.net/8/2813/2015

Die Arbeiten wurden von der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG (Weltraumprogramm ASAP) gefördert und sind im Forschungsschwerpunkt „Umwelt und Globaler Wandel“ der Universität Graz verankert.

Kontakt:
Univ.-Prof. Dr. Gottfried Kirchengast
Wegener Center für Klima und Globalen Wandel der Universität Graz
Tel.: +43 (0)316/380-8431
E-Mail: gottfried.kirchengast@uni-graz.at

Weitere Informationen:

http://on.uni-graz.at/de/detail/article/wertvolle-klimadaten uni.on - das Online-Magazin der Uni Graz
http://wegcenter.uni-graz.at Wegener Center für Klima und Globalen Wandel der Universität Graz

Mag. Gudrun Pichler | Karl-Franzens-Universität Graz
Weitere Informationen:
http://on.uni-graz.at/de/detail/article/wertvolle-klimadaten/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur
22.06.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

nachricht Ursuppe in Dosen
21.06.2017 | Universität Duisburg-Essen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Im Focus: Forscher entschlüsseln erstmals intaktes Virus atomgenau mit Röntgenlaser

Bahnbrechende Untersuchungsmethode beschleunigt Proteinanalyse um ein Vielfaches

Ein internationales Forscherteam hat erstmals mit einem Röntgenlaser die atomgenaue Struktur eines intakten Viruspartikels entschlüsselt. Die verwendete...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

Forschung zu Stressbewältigung wird diskutiert

21.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Spinflüssigkeiten – zurück zu den Anfängen

22.06.2017 | Physik Astronomie

Innovative High Power LED Light Engine für den UV Bereich

22.06.2017 | Physik Astronomie

Wie Menschen Schäden an Gebäuden wahrnehmen

22.06.2017 | Architektur Bauwesen