Dieses Projekt behandelt ein offenes Problem der Grenzschichtmeteorologie mit einem neuen Ansatz: mit Hilfe moderner Dual-Doppler Lidarmessungen soll die kinematische Struktur der Strömung in einem vertikalen Querschnitt senkrecht zur Talachse flächendeckend mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung erfasst werden. Obwohl die Talquerzirkulation eine wichtige Rolle für die Entwicklung der atmosphärischen Grenzschicht und den Austausch zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre über komplexem Gelände spielt, ist unser Verständnis der räumlich-zeitlichen Eigenschaften dieser Zirkulation immer noch unvollständig. Dies ist hauptsächlich auf einen Mangel an geeigneten Beobachtungsdaten zurückzuführen. In früheren Arbeiten sind verschiedene Typen von Talquerzirkulationen identifiziert worden. Diese Arbeiten beruhen meist auf numerischen Simulationen und einigen wenigen, auf Beobachtungen basierenden, Fallstudien. Bislang gibt es keine Beobachtungsstudien, in denen die kinematische Struktur der Strömung flächendeckend für den gesamten Talquerschnitt mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung beschrieben wird. Diese ist aber notwendig um Prozesse zu erfassen, die auf dem Bereich von der micro-β zur meso-γ Skala (d.h. von wenigen Dekameter bis zu wenigen zehn Kilometern) wirken, also genau dem Bereich, der für die Talquerzirkulationen relevant ist. Durch die Verwendung optimierter Scanstrategien ermöglicht das Dual-Doppler Verfahren Prozesse genau auf diesen Skalen zu erfassen – wie Messungen im Neckartal bei Stuttgart im Rahmen des Projektes [UC]²- Stadtklima im Wandel (http://www.imk-tro.kit.edu/2571_7176.php) gezeigt haben. Mit Hilfe zusätzlicher Radiosonden- und Mikrowellenradiometermessungen soll außerdem der Einfluss der Talquerzirkulationen auf die thermodynamische Struktur der Grenzschicht untersucht werden. Die Messungen werden mit Geräten der mobilen atmosphärischen Beobachtungsplattform KITcube. Die so gewonnenen grundlegenden Informationen sind sowohl für numerische Studien, die sich mit dem Austausch zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre beschäftigen, als auch zur Optimierung der Messstrategie für zukünftige Beobachtungsstudien von großem Wert.

Abb 1: Das Untersuchungsgebiet im Inntal in der Nähe von Innsbruck.

Abb. 2: Räumliche Verteilung des Horizontalwindes im Neckartal abgeleitet aus Dual-Doppler Lidarmessungen. Gut zu erkennen ist die hohe räumliche Variabilität des Windfeldes.