Atmosphärenforschung am Sonnblick - was bringt der Blick von oben?

Michael Staudinger

Das Hochgebirgsobservatorium am Rauriser Sonnblick

Steckbrief ................

Das Hochgebirgsobservatorium am Rauriser Sonnblick

Observatorium in 3.106 m Seehöhe am Alpenhauptkamm Interdisziplinäres Zentrum für Hochgebirgsforschung „Hohes Alter“ – viele außergewöhnlich lange Reihen Ein übergeordnetes Ziel der ZAMG Schnittstelle für nationale und internationale Kooperationen der ZAMG Kompetenzzentrum für den Klimawandel, Immissionsmessung, Alpine Meteorologie sowie Strahlung und Atmosphärenphysik.

................ Steckbrief

Langfristige Trends

Sonnenscheindauer ................

Langfristige Trends

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Jahre

Sonnenscheindauer Sonnblick Jahressumme der Jahre 1887-2014 (HISTALP-Daten)

Das Observatorium und sein Umfeld

Das Untersuchungsgebiet Sonnblick

- Der Gipfelbereich des Sonnblicks - Die Gletscher – Permafrost-Zielgebiete - Gewässer - Ökologiestandorte - Umfangreiches meteorologisches Messnetz - Einbindung von „Nachbargebieten“, etwa Pasterze

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Das Forschungsobservatorium

Der Gebäudekomplex – fast emissionsfrei

Wind,

Air outlet

Temperature,

Humidity

Radiation

Precipitation

Precipitation

Air inlet

- seit 1980ern zu 100% strombetrieben - „keine“ Emissionen – Reinluft - Hintergrundstation

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Forschen und leben auf drei Etagen

beschränkte Erweiterungsmöglichkeiten - maximale Abstimmung notwendig

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Die Infrastruktur

Die drei Lebensadern des Observatoriums

Seilbahn Strom

IT

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Ein besonderer Arbeitsplatz der ZAMG

Nebel, Sturm, Schnee, Reif

Rund 2/3 der Tage Nebel Rund 100 Tage sind die zwei diensthabenden Beobachter alleine Wind max Böen: 201 km/h max Tagesmittel: 123 km/h Temp max: +15 Grad min: -37 Grad Schneehöhe max: 1190 cm

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Die Entstehung

Die Geschichte – die Zeitachse – die Schlüsseljahre

Zusammenwirken von ÖGM, Sonnblickverein und ZAMG Nur drei Tage unbesetzt!!

Erbaut 1886

Umbau 1980er

Seilbahn ab 1950er

Strom ab 1980er

Gipfelsanierung 2002-05

Erneuerungen ab 2011

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Schlüsseljahre

Geschichte trifft High-Tech – die Schlüsseljahre des Observatoriums

1851 Meteorologie /Klimatologie 1896 Gletscher 1927 Hess kosmische Strahlung, Schneepegelnetz 1951 Dirmhirn Strahlungsbilanz. 1965 Lawinenbeobachtung 1980 Strom: Emissionsfreiheit 1985 (GAW)

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Forschungsinhalte

Lenkung und Organisation - ENVISON

ENVISON beschreibt die wissenschaftliche Schwerpunktsetzung und strukturiert die interdisziplinäre Forschungsarbeit am Sonnblick in drei wesentliche Bereiche. ATMON (Monitoring der Atmosphäre), CRYMON (Monitoring der Kryosphäre) BIMON (Monitoring der Biosphäre und Ökologie). Ziel ist es, die Weiterentwicklung des Sonnblickobservatoriums und der Forschung gezielt zu lenken und die Einbettung in die internationale Forschungsaktivitäten optimal zu gewährleisten. Wesentlich momentan: WMO-GAW und GAW-DACH, GTN-P, WMO GCW und BSRN.

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Forschungsinhalte

Lenkung und Organisation - ENVISON ................

ATMON

CRYMON

BIMON

Clim

ate

Cha

ng

e

Extre

me

Even

ts

RESEARCH

PROJECTS

Reseach project 1

Reseach project 2.

.

Reseach project n

Anth

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E N V I S O N

Forschungsschwerpunkte 2014 bis 2018

FOKUS 1: Aerosole und Strahlung;

umfasst ARAD und BSRN Netzwerk sowie das Monitoren von Saharastaubereignissen und vulkanischer Aktivität.

FOKUS 2: Die Verknüpfung von Kryosphäre mit Atmosphäre, Wasserkreislauf und der Ökologie (Permafrost; Glaziologie, Änderung der Albedo, Ökologie bis hin zu LTER).

Strukturprojekt SSBO. Neben konkreten inhaltlichen Zielsetzungen schafft diese Projekt auch den Rahmen für eine maximale Kommunikation zwischen allen Beteiligten der ZAMG am Sonnblick.

ZAMG Arbeitsprogramm 2014 ................

Forschungsschwerpunkte

DACH Kooperation Troposphärisches Ozon ................

DACH - Gilge, Kaiser, Scheifinger:

Umweltbundesamt

CO2 Tagesgang ................

Radonaktivität

I. Levin, D. Wagenbach Luftzufuhr aus NE ................

Aerosolmesssungen

A. Kasper-Giebl, U. Nickus, G. Schauer ................

Aerosolmesssungen

A. Kasper-Giebl, U. Nickus, G. Schauer ................

Aerosolmesssungen

A. Kasper-Giebl, U. Nickus, G. Schauer ................

Foto Ludwig Rasser

Analyse des Ferntransports

Gerhard Wotawa, ZAMGa ................

25.4. – 5.5. 2013, Kondensationskerne Flexpart, Rückwärtstrajektorien

Monarpop

Wolfgang Moche, Peter Weiss; UBA ................

Mikrobielle Charakterisierung von Bioaerosolen

Birgit Sattler, Andreas Fritz; Uni Innsbruck

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Niederschlagschemie

Anne Kasper-Giebl, Alexander Kranabetter; TU - Wien, ASLR ................

Schneechemie

Marion Rothmüller, Ane Kasper-Giebel; ZAMG, TU-Wien ................

Österreichisches Strahlenfrühwarnsystem

Viktor Kargl, Katharina Stangl ; BLFUW ................

Verlauf der Ortsdosisleistung und der Schneehöhe am Sonnblick 1986 bis 2013

Radioaktivität - Aerosole

Johannes Klimstein ; AGES

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Verlauf der Iod-131 Konzentration am Sonnblick nach KKW-Unfall FUKUSHIMA (11.03.2011)

Gesamt – Ozon Messungen

Stana Simic, Boku ................

Baseline Surface Radiation Network (BSRN)

Marc Olefs; ZAMG ................

Verifikation der ECMWF Kurzfristprognosen (+24 h) von Tagesmitteln der kurzwellig en Strahlungsflüsse an der BSRN Station Sonnblick

Permafrost

Stefan Reisenhofer, Claudia Riedl; ZAMG ................

Geologie

C. Schober, R. Braunstingl ................

Gletschermonitoring Sonnblick und Pasterze

Bernhard Hynek, Gernot Weyss, Daniel Binder, Wolfgang Schöner ................

Jährliche Massenänderungen (b) und Winterakkumulationen (bw) der Pasterze und der Sonnblick-Gletscher in Metern Wassersäule.

Gletschermonitoring Sonnblick und Pasterze

Bernhard Hynek, Gernot Weyss, Daniel Binder, Wolfgang Schöner ................

Jährliche Massenänderungen (b) und Winterakkumulationen (bw) der Pasterze und der Sonnblick-Gletscher in Metern Wassersäule.

Interactions

(measurements

done at Sonnblick)

NH3

H2SO4

HNO3

H2O2

NOy

SO2

chem., organ comp.

of arosols,

precipitation

dust measurements

particle size distribution

Aitken particles

Gammaspectroscopy

Tritium 10Be / 7Be

VOC CO NOx

O

NO2

OH (14CO)

PAN

FCKW

H2O

O3

Trübung

Ruß

CO2

N2O CH4

„Acid rain “ „Summer smog“ „Ozon depletion “

Aerosols

„Greeen house effect“

Temp., RF, pp, Wind ....

Interactions

Meteorology –

Climatology

SO2

chem., organ comp.

of aerosols,

precipitation

insects

Climate monitoring

in rock

Glaciology

Tritium

Gamma radiation

Gamma spektroscopy

Climate change „Permafrost - Geoloy“ Radioactivity

Bakteria in clouds

Lychen

Medicine in high altitudes

Radon

cosmic radiation

Themen und deren Vernetzung – Übersicht 1

Thema Forschungsfragen

Methoden Nutzer, Netzwerke Bedingungen

Meteorologie Klimatologie,

Trends,

Hochgebirgs-

Meteorologie

Meteorologie,

Messtechnik

Input für Wetter-Modelle,

Forecasting, Luftchemie,

Permafrost, WMO GTS

Höhenlage,

Alpenhaupt-

kamm,

Infrastruktur

Entwicklung

meteorolog. +

luftchemischer

Messtechniken

Messung unter

arktischen

Verhältnissen

Meteorologie,

Luftchemie,

Aerosole,

Witterungsbestände

Meteorologie,

Polarforschung

CTBTO

Höhenlage;

Meteorologie,

UV Strahlung

Glaziologie Wasserhaushalt;

Klimafolgen

Gletschermassen-

haushalt,

Wasserhaushalts-

Modellierung

Klimatologie,

Klimamodellierung,

Hydrologie,

Energiewirtschaft

Gletscher,

Messnetz

Permafrost Geologische Stabilität Mikrometeorologie

Geophysik, Geoelektrik

Radartechnik

Geologie, Geophysik,

Mikrometeorologie,

Klimamodellierung

Langjährige

Reihen der

Meteorologie,

Energiebilanz

Thema Forschungsfragen

Methoden Nutzer, Netzwerke Bedingungen

UV Strahlung spektrale UV-

Strahlung

Abhängigkeit von

Ozon, Aerosole,

Wolken, Langzeit-

Veränderungen

Bentham Brewer

Messungen,

Ozonschichtdicke

Medizin, Biologie,

Materialprüfung

NDACC, SCOUT-O3, OMI,

COST, ORACLE-O3

Höhenlage

Luftchemie Trendberechnungen,

Herkunftsanalysen,

Klima-

Depositionsmodellierung,

Photochemie,

Aerosolbildung

Analytische Chemie,

Spurengasanalytik,

VOC Messung etc.

Biologie,

Pflanzenphysiologie,

Klimamodellierung

Backgroundstation

im Hochgebirge,

Meteorologie,

Trajektorien

Schnee-

chemie

Chemie des

Wasserhaushalts

Chemische Analyse,

Schneestratigraphie

Umweltchemie,

Klimamodellierung,

Lawinenforschung

Backgroundstation

im Hochgebirge,

Meteorologie

Aerosole Niederschlagsbildung,

Trübung, Ferntransporte-

Herkunftsanalysen,

Vertikalprofile,

Klimamodellierung

Filtersammlung,

Teilchenanzahl,

Größenverteilung,

Chemische

Zusammensetzung

Meteorologie, Luftchemie,

Interpretation von

Waldbränden,

Vulkanausbrüche etc

Klimamodellierung

Backgroundstation

im Hochgebirge,

Meteorologie,

Trajektorien

Themen und deren Vernetzung – Übersicht 2

Thema Aktuelle

Forschungsfragen

Methoden Nutzer, Netzwerke Bedingungen

Radioaktivität Quellen, räumliche

Verteilung,

Jahresgänge

Herkunft Luftmassen

Gamma Spektroskopie,

Be-7

Strahlenfrühwarnsysteme,

Atmosphärenphysik

Reinluftstation,

Trajektorien

Biologie Klimaänderung und

Vegetation im

Hochgebirge

Vegetationsphysiologie Biodiversität,

Klimafolgenforschung

Meteorologie,

UV Strahlung,

GPS Technik Techn.

Anwendbarkeit v.

GPS Technik

Geodäsie,

Nachrichtentechnik

Geodäsie, Meteorologie

(Wasserdampfgehalt)

Höhendifferenz

Themen und deren Vernetzung – Übersicht 3

Inter - nationale Netzwerke

WMO‐GAW Global Atmosphere Watch

GAW‐DACH GAW‐cooperation Germany, Austria, Switzerland

NDACC Network for the Detection of Atmospheric Climate Change

WGMS World Glacier Monitoring Service www.wgms.ch

GTN‐P Global Terrestrial Network for Permafrost

MACC Monitoring atmospheric composition and climate

BSRN Baseline Surface Radiation Network

WMO GCW Global Cryospheric Watch

LTER European Long‐Term Ecosystem Research Network

ACTRIS Aerosols, Clouds, and Tracegases Research Infra Structure Network

VAO Virtuelles Alpenobservatorium

MRI Mountain Research Initiative NP Hohe Tauern Nationalpark Hohe Tauern

Danke für Ihre Aufmerksamkeit!