IMK-ASF Arbeitsgruppe “FFB: Fernerkundung von Flugzeugen und Ballons” Bericht über laufende Arbeiten (Frühling 2008)

Gruppe „FFB“ am IMK-ASF Felix Friedl-Vallon Instrument scientist/GLORIA-AB Anne Kleinert Post-Doc, DFG-Projekt MAXiFTS Kees Blom ATZ, POSTRACC Enge Verzahnung mit IFB Guido Maucher LOS, Datenbank etc. (BAL/FLU)/ DV-Beauftragter (25%) Gerald Wetzel Retrievals/ Bibliothek (10-15%) Gerald Wetzel Retrievals/ Bibliothek (10-15%) Hans Nordmeyer Dipl.-Ing. Hermann Oelhaf ‚Cheffe‘ Mahesh Kumar Sha PhD-student Christoph Piesch MIPAS-STR, POLSTRACC Thomas Gulde MIPAS-STR, POLSTRACC 04/2008 Corneli Keim LISA/Paris Kirstin Lehner Seminararbeit

Aktuelle wissenschaftliche Fragestellungen Stickstoff- und Chlorchemie in den Tropen Biomass-burning products TTL-Themen: Transport, Dehydradation, Lightning, SLS, VSLS (Tropical flights, Lightning enhanced NO2, tracer correlations, convective outflow) Validierung von Satellitenmessungen (MIPAS, GOMOS, SCIAMACHY, ILAS, ACE, ...) Tagesgänge kurzlebiger Spezies (Arktis & Tropen) Von 1D zu 2D (Arktis & Tropen)) „Schließung“ der Familienbilanzen (NOy, Cly, HOx) und Kopplung zwischen denselben (TELIS) Vorbereitung Demomissionen (POSTRACC) Wolkensignaturen in IR-Spektren (MIPAS-B/GLORIA-AB) Neue Instrumente und deren Anwendung (Strahlungstransport, Kyoto-Monitoring, biofuels, … ) GLORIA-AB Demonstrator/Prototyp Entwicklung (HALO), IMIPAS (ESA-EOS) IFB

Aktivitäten: Update & Überblick Ballon/Flugzeug-Aktivitäten Kampagnen-Vorbereitung TER08 TELIS – ein (Alp-)Traum wird wahr Auswertung & Interpretation (Tropenflug) Validierung (MIPAS-FR, MIPAS-RR, SCIA) Übergabe Corneli Keim Fertigstellung/Revision von papers: Keim/Wiegele/Olinger HALO - Meetings/Missionsvorschläge (POLSTRACC Meeting 29.4.08) Wolkensignaturen/Wolkenworkshop GLORIA-AB Zukunftsplanung (ESA Board, CNES board (Balloon workshop), Geophysica) MIPAS-E Support Level1-B Charakterisierung und Upgrade (QWG) Consulting: (QWG, MIPAS Science Team, BOMEM)) Neue Technologien PREMIER/IMIPAS (IFB) GLORIA-AB für HALO (IFB), Consulting MTG (IFB) Advanced balloon technologies (medium-long duration) GEOFIS (auf Eis)

MIPAS-B Campaigns Nächste Kampagnen (mit TELIS/mini-DOAS): In Vorbereitung June 2008, Teresina, SCOUT + ESAVAL In Diskussion Jan/Feb oder Aug. 2009, Kiruna 2010: SMILES Validation

MIPAS-B: Vorbereitung nächste Tropenkampagne Integration TELIS TM/TC Test Feb. 2008 TELIS upgrading/qualification Modifikationen Gondel und Stromversorgung Strukturverstärkung zur Aufnahme von TELIS Zertifizierung durch CNES (derrogation) Umstellung Flugversorgung (Li-Mangandioxid) Überarbeitung Thermalkonzept für die tropische Sonne Sonstiges Abstimmung des Messprogramms mit ESA Koordinationsarbeiten CNES/SCOUT/ESA/Pis Meteo-Support TELIS per Luftfracht verschickt Verschiffung MIPAS-B nach Brasilien ??

Flug-konfiguration MIPAS-B / TELIS Teresina June 2008 TELIS Optik Module TO 106 kg TELIS Analog Elec TA 6.4 kg TELIS Batteries TB 17 kg TELIS Digital Elec. TD 7.5 kg TELIS SRON TSCU TS 7 kg Flug-konfiguration MIPAS-B / TELIS Teresina June 2008

Warten auf Cazeaux&Lula……. Aire sur l'Adour Aufenthaltsort MIPAS-B2:

Warten auf die Container …. ? Aufenthaltsort MIPAS-B2:

Aktivitäten: Update & Überblick Ballon/Flugzeug-Aktivitäten Kampagnen-Vorbereitung TER08 TELIS – ein (Alp-)Traum wird wahr Auswertung & Interpretation (Tropenflug) (GW) Validierung (MIPAS-FR, MIPAS-RR, SCIA) Übergabe CK – PAN paper HALO - Meetings/Missionsvorschläge (POLSTRACC Meeting 29.4.08) Wolkensignaturen/Wolkenworkshop GLORIA-AB Zukunftsplanung (ESA Board, CNES board (Balloon workshop), Geophysica) MIPAS-E Support Level1-B Charakterisierung und Upgrade (QWG) Consulting: (QWG, MIPAS Science Team, BOMEM)) Neue Technologien PREMIER/IMIPAS (IFB) GLORIA-AB für HALO (IFB), Consulting MTG (IFB) Advanced balloon technologies (medium-long duration) GEOFIS (auf Eis)

C2H6 MIPAS-B observations of C2H6 (ethane) performed above northeast Brazil on 14 June 2005. The MIPAS-B profiles show values similar to the “tropical background” and “outside monsoon anticyclone” observations as deduced by the ACE-FTS instrument (Coheur et al., 2007; Park et al., 2008) and slightly larger values compared to tropical observations performed by MIPAS-ENVISAT (von Clarmann et al., 2007). Significantly enhanced C2H6 was detected by ACE-FTS inside the monsoon anticyclone at 15 km (Park et al., 2008). Very high C2H6 values near 1 ppbv were measured in the biomass burning plume above Tanzania (Coheur et al., 2007).

H2CO MIPAS-B observations of H2CO (formaldehyde) performed above northeast Brazil on 14 June 2005. The MIPAS-B profiles are in good agreement with the ACE-FTS profile between 14 and 21 km. The ACE-FTS profile, which was observed in a biomass burning plume (Coheur et al., 2007) exhibits enhanced H2CO values of about 110 pptv around 11 km. The MIPAS-ENVISAT profile was observed above northeast Brazil, in contrast to MIPAS-B, close to the main biomass burning season (Steck et al., 2008). A strong enhancement of H2CO is visible below 20 km with values of up to 180 pptv near 10 km. Above 20 km (the region which is not directly influenced by biomass burning) all MIPAS profiles are quite similar reflecting standard stratospheric conditions.

Aktivitäten: Update & Überblick Ballon/Flugzeug-Aktivitäten Kampagnen-Vorbereitung TER08 TELIS – ein (Alp-)Traum wird wahr Auswertung & Interpretation (Tropenflug) Validierung (MIPAS-FR, MIPAS-RR, SCIA) Übergabe CK – PAN paper HALO - Meetings/Missionsvorschläge (POLSTRACC Meeting 29.4.08) Wolkensignaturen/Wolkenworkshop GLORIA-AB (Anne) Zukunftsplanung (ESA Board, CNES board (Balloon workshop), Geophysica) MIPAS-E Support Level1-B Charakterisierung und Upgrade (QWG) Consulting: (QWG, MIPAS Science Team, BOMEM)) Neue Technologien PREMIER/IMIPAS (IFB) GLORIA-AB für HALO (IFB), Consulting MTG (IFB) Advanced balloon technologies (medium-long duration) GEOFIS (auf Eis)

MIPAS-B_F15 Teresina June 2005 Kontinuierliche Azimutdrehungen mit 2°/s Tangentenhöhen 3.5 km bis 18.5 km in 1.5 km Schritten Je eine 360°-Drehung pro Tangentenhöhe

DC

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Aktivitäten: Update & Überblick Ballon/Flugzeug-Aktivitäten Kampagnen-Vorbereitung TER08 TELIS – ein (Alp-)Traum wird wahr Auswertung & Interpretation (Tropenflug) Validierung (MIPAS-FR, MIPAS-RR, SCIA) Übergabe CK – PAN paper HALO - Meetings/Missionsvorschläge (POLSTRACC Meeting 29.4.08) Wolkensignaturen/Wolkenworkshop GLORIA-AB Zukunftsplanung (ESA Board, CNES board (Balloon workshop), Geophysica) MIPAS-E Support Level1-B Charakterisierung und Upgrade (QWG) Consulting: (QWG, MIPAS Science Team, BOMEM)) Neue Technologien PREMIER/IMIPAS (IFB) GLORIA-AB für HALO (IFB), Consulting MTG (IFB) Advanced balloon technologies (medium-long duration) GEOFIS (auf Eis)

MIPAS-QWG/MST-Aktivitäten MIPAS-Envisat Mission Planning (H. Oelhaf) : Erstellung der Missionsplanung in Abstimmung mit ESA, MIPAS-Science Team und anderen Wissenschaftlern sowie Kampagnenanforderungen Aktuelle Version V4.3 (Jan 2008): observation modes, mission scenario incl. track record Schwerpunkt liegt jetzt auf neuen NOM Mode Messungen Duty cycle von 40% (2006) über 50% -> 60% -> 80% (2007) auf 100% seit Jan. 2008 Entsprechende Anpassung der Missionsplanung Envisat bis 2010 gesichert, Verlängerung bis 2014 in Diskussion

http://www.atm.ox.ac.uk/

Peer-reviewed papers in 2008 (n =7) Dupuy, E., K. A. Walker, J. Kar, C. D. Boone, C. T. McElroy, P. F. Bernath, J. R. Drummond, R. Skelton, S. D. McLeod, R. C. Hughes, C. R. Nowlan, D. G. Dufour, J. Zou, F. Nichitiu, K. Strong, P. Baron, R. M. Bevilacqua, T. Blumenstock, G. E. Bodeker, T. Borsdorff, A. E. Bourassa, H. Bovensmann, I. S. Boyd, A. Bracher, C. Brogniez, J. P. Burrows, V. Catoire, S. Ceccherini, S. Chabrillat, T. Christensen, M. T. Coffey, U. Cortesi, J. Davies, C. De Clercq, D. A. Degenstein, M. De Mazière, P. Demoulin, J. Dodion, B. Firanski, H. Fischer, G. Forbes, L. Froidevaux, D. Fussen, P. Gerard, S. Godin-Beekman, F. Goutail, J. Granville, D. Griffith, C. S. Haley, J. W. Hannigan, M. Höpfner, J. J. Jin, A. Jones, N. B. Jones, K. Jucks, A. Kagawa, Y. Kasai, T. E. Kerzenmacher, A. Kleinböhl, A. R. Klekociuk, I. Kramer, H. Küllmann, J. Kuttippurath, E. Kyrölä, J.-C. Lambert, N. J. Livesey, E. J. Llewellyn, N. D. Lloyd, E. Mahieu, G. L. Manney, B. T. Marshall, J. C. McConnell, M. P. McCormick, I. S. McDermid, M. McHugh, C. A. McLinden, J. Mellqvist, K. Mizutani, Y. Murayama, D. P. Murtagh, H. Oelhaf, A. Parrish, S. V. Petelina, C. Piccolo, J.-P. Pommereau, C. E. Randall, C. Robert, C. Roth, M. Schneider, C. Senten, T. Steck, A. Strandberg, K. B. Strawbridge, R. Sussmann, D. P. J. Swart, D. W. Tarasick, J. R. Taylor, C. Tétard, L. W. Thomason, A. M. Thompson, M. B. Tully, J. Urban, F. Vanhellemont, T. von Clarmann, P. von der Gathen, C. von Savigny, J. W. Waters, J. C. Witte, M. Wolff, and J. M. Zawodny, Validation of ozone measurements from the Atmospheric Chemistry Experiment (ACE), Atmos. Chem. Phys. Discuss., 8, 2513-2656, 2008. Renard, J.-B., G. Berthet, C. Brogniez, V. Catoire, D. Fussen, F. Goutail, H. Oelhaf, J.-P. Pommereau, H. K. Roscoe, G. Wetzel, M. Chartier, C. Robert, J.-Y. Balois, C. Verwaerde, F. Auriol, P. François, B. Gaubicher, and P. Wursteisen, Validation of GOMOS-Envisat vertical profiles of O3, NO2, NO3, and aerosol extinction using balloon-borne instruments and analysis of the retrievals, J. Geophys. Res., 113, A02302, doi:10.1029/2007JA012345, 2008. Stiller, G. P., T. von Clarmann, M. Höpfner, N. Glatthor, U. Grabowski, S. Kellmann, A. Kleinert, A. Linden, M. Milz, T. Reddmann, T. Steck, H. Fischer, B. Funke, M. López-Puertas, and A. Engel, Global distribution of mean age of stratospheric air from MIPAS SF6 measurements, Atmos. Chem. Phys., 8, 677-695, 2008. Tilmes, S., R. Müller, R. J. Salawitch, U. Schmidt, C. R. Webster, H. Oelhaf, C. C. Camy-Peyret, and J. M. Russell III, Chemical ozone loss in the Arctic winter 1991-1992, Atmos. Chem. Phys., 8, 1897-1910, 2008. Wetzel, G., T. Sugita, H. Nakajima, T. Tanaka, T. Yokota, F. Friedl-Vallon, A. Kleinert, G. Maucher, and H. Oelhaf, Technical Note: Intercomparison of ILAS-II version 2 and 1.4 trace species with MIPAS-B measurements, Atmos. Chem. Phys., 8, 1119-1126, 2008. Wiegele, A., A. Kleinert, H. Oelhaf, R. Ruhnke, G. Wetzel, F. Friedl-Vallon, A. Lengel, G. Maucher, H. Nordmeyer, and H. Fischer, Spatiotemporal variations of NOy species in the northern latitudes stratosphere measured with the balloon-borne MIPAS instrument, Atmos. Chem. Phys. Discuss., 8, 4693-4725, 2008. C. Keim, G. Y. Liu, C. E. Blom, H. Fischer, T. Gulde, M. Höpfner, C. Piesch, F. Ravegnani, A. Roiger, H. Schlager, and N. Sitnikov, Vertical profile of peroxyacetyl nitrate (PAN) from MIPAS-STR measurements over Brazil in February 2005 and the role of PAN in the UT tropical NOy partitioning, Atmos. Chem. Phys. Discuss., 8, 6983-7016, 2008