IGF



Project

High resolution temperature measurements: investigations of ocean-atmosphere turbulent exchange in the course of EUREC4A-ATOMIC campaign.

Narodowe Centrum Nauki, HARMONIA


Project type: Research project

Affiliation: Institute of Geophysics, Atmospheric Physics Department

Project realisation: April 17, 2019 - April 16, 2021

prof. dr hab. Szymon P. Malinowski Project leader
mgr Jakub Nowak Investigator
dr inż. Wojciech Kumala Investigator
dr hab. Krzysztof Markowicz Co-investigator
dr Dariusz Baranowski Principal investigator

Co-contractors:

Michał Brennek (IGF PAN) - uczestnik
Michał Posyniak (IGF PAN) - uczestnik
Wojciech Szkółka (IGF PAN) - uczestnik

EUREC4A /ATOMIC to europejsko-amerykański (EU-US) projekt badawczy, którego części są finansowane między innymi przez Europejska Radę Nauki (ERC) i amerykański Urząd Oceanograficzny i Atmosferyczny (NOAA), sformułowany we współpracy Światowym Programem Badań Klimatu (WCRP). Jego celem jest wypełnienie luk w naszej wiedzy o chmurach konwekcyjnych i ich roli w systemie klimatycznym. Niepewności związane z możliwym zachowaniem chmur w przyszłym klimacie stanowią jedną z największych niepewności w prognozach klimatu. Celem projektu jest lepsze zrozumienie organizacji i rozwoju chmur, w szczególności roli procesów na powierzchni oceanu rządzących konwekcją w atmosferze.

W ramach VHIRES TUREX do międzynarodowej grupy badaczy uczestniczących w EUREC4A/ATOMIC dołączy polski partner – zespół z Instytutu Geofizyki UW i Instytutu Geofizyki PAN. Pomiary prowadzone przez nasz zespół w synergii z innymi grupami badawczymi wzbogacą naszą wiedzę o oddziaływaniach atmosfera–ocean, w szczególności o strumieniach ciepła, które napędzają procesy konwekcyjne.

To zadanie wymaga szczegółowej informacji o procesach transportu (turbulencji) po obydwu stronach powierzchni oceanu. Podczas gdy wiele grup uczestniczących w projekcie będzie prowadzić pomiary na wielkich obszarach, ale o umiarkowanej rozdzielczości przestrzennej, pomiary o dużej rozdzielczości są w projekcie słabo reprezentowane. Nasz udział EUREC4A/ATOMIC będzie polegał na prowadzeniu pomiarów na ograniczonym obszarze, ale z bardzo dużą rozdzielczością przestrzenną i czasową, co pozwoli lepiej zrozumieć mechanizmy transportu turbulencyjnego na granicy atmosfera-ocean a także procesy mieszania w chmurach.

Rysunek 1. Lewy panel: schemat pomiarów w dużych skalach w kampanii EUREC4A. Prawy panel: schemat pomiarów o dużej rozdzielczości w ramach projektu VHIRES TUREX. Statek pomiarowy będzie zlokalizowany w obrębie pomiarów w dużej skali.

W szczególności, planujemy użycie ultra-szybkich termometrów z rodziny UFT (rozwijanych w Instytucie Geofizyki UW) na brytyjskim samolocie badawczym operującym z wyspy Barbados oraz na niemieckim balonie na uwięzi wypuszczanym ze statku badawczego METEOR. Pomiary fluktuacji temperatury z centymetrową rozdzielczością pozwolą lepiej poznać procesy powstawania, ewolucji i zaniku chmur.

Planujemy także użycie małego, czterowirnikowego drona, sterowanego zdalnie z pokładu statku, do tego żeby mierzyć profile temperatury i wilgotnosci w atmosferze, oraz temperaturę powierzchni wody a nawet profile temperatury w pięciometrowej warstwie tuż pod powierzchnią oceanu. Ten ostatni pomiar wykonamy małym termometrem podwieszonym pod dronem na cienkiej lince.

Dodatkowo, używając miniaturowych optycznych liczników cząstek będziemy prowadzić pomiary aerozolu atmosferycznego – jąder kondensacji niezbędnych do powstania chmur. Bedziemy także wspomagac inne grupy badawcze w profilowaniu oceaniu, analizie danych, wspólnym szczegółowym planowaniu każdego dnia kampanii. Dzieki temu wszystkie nasze pomiary będą skoordynowane z setkami innych pomiarów prowadzonych przez ponad 70 grup badawczych uczestniczących w kampanii EUREC4A/ATOMIC.


Back