Doktorarbeit

Erweiterung unseres Wissens über die atmosphärische Schwachwindgrenzschicht durch räumlich explizite Beobachtungen in Bodennähe

Lena Pfister (03/2016-09/2019)

Betreuer: Christoph Thomas

Ich verwende die Distributed Tempersture Sensing (DTS) Technik, um nächtliche Schwachwindsituation in topographisch einfachem Gelände zu untersuchen. In meiner Masterarbeit 'Novel insights into the dynamics of cold-air drainage and pooling on a gentle slope from fiber-optic distributed temperature sensing', betreut durch Prof. Dr. Christoph Thomas, habe ich das erste mal mit dieser Technik gearbeitet. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass das bodennahe Temperatureverhalten, jedoch nicht Strömungsdynamiken durch eine mikrotopographische Untersuchung des Geländes vorhergesagt werden kann. Dies wird bald in Boundary-Layer Meteorology veröffentlicht. Ich habe zusammen mit Armin Sigmund an diesem Projekt gearbeitet, der bereits ein Paper über die verwendete Stützstruktur der Glasfaser und damit verbundene Strahlungsfehler in Atmospheric Measurement Techniques Discussions veröffentlicht hat.

Im Moment arbeite ich mit den Daten des Shallow Cold Pool (SCP) Experiment in der Nähe von Wellington in Colorado (USA) aus dem Jahre 2012. Ziel dieser Studie war es die Bildung und der zeitliche Fortbestand von nächtlichen, geringmächtigen Kaltluftseen in den Monaten September, Oktober und November zu untersuchen. Die Feldstudie bestand aus einem großen Netzwerk von Ultraschallanemometern, Druck-, Temperatur-, Feuchte- und CO2-Sensoren. Zusätzlich wurde ein SODAR, sowie ein DTS-Netzwerk aus Glasfaser aufgebaut. Das DTS-Netzwerk bestand aus einem Quertransekt des lokalen, flachen Hanges, mit dem hangabwärts gerichtete Windgeschwindigkeiten sowie Temperaturen gemessen wurden mit einer räumlichen und zeitlich Auflösung von 0.125 m and 5 s. Ich möchte meine Daten in vier nächtliche Szenarien aufteilen und das horizontale und vertikale Temperatureverhalten sowie Strömungsdynamiken untersuchen als auch deren Interaktion oder Zusammenhänge.

Erste Analysen haben immer wieder auftretende Temperaturmuster gezeigt (rote Pfeile), die auch untersucht werden.

Nach dieser Studie werde ich zusammen mit Prof. Dr. Christoph Thomas und dessen Team am ERC DarkMix Projekt arbeiten.