Numerische Wettermodelle für das Global Geodetic Observing System

01.03.2009 - 30.06.2013
Forschungsförderungsprojekt
In der modernen Geodäsie und im speziellen bei den geodätischen Weltraumverfahren müssen verschiedenste Einflüsse der Atmosphäre berücksichtigt werden. Die Atmosphäre verzögert die Radiosignale von GNSS (Global Navigation Satellite Systems) Satelliten oder extragalaktischen Radioquellen, die mit dem Verfahren der VLBI (Very Long Baseline Interferometry) beobachtet werden, atmosphärische Auflasteffekte deformieren die feste Erde im Bereich von wenigen Millimetern bis zu mehr als einem Zentimeter, Beobachtungen des Erdschwerefeldes mit speziellen Satellitenmissionen müssen wegen atmosphärischer Effekte korrigiert werden, und schließlich werden Erdrotationsschwankungen (Polbewegung, Tageslänge) zu einem beträchtlichen Teil auch durch Prozesse in der Atmosphäre verursacht. Die Atmosphäre spielt daher eine entscheidende Rolle für das 'Global Geodetic Observing System' (GGOS) der 'International Association of Geodesy' (IAG) mit seiner zentralen Thematik 'Globale Deformation und Massenverlagerungen im System Erde'. In den letzten Jahren sind all diese atmosphärischen Effekte aus Daten von numerischen Wettermodellen berechnet worden, allerdings von verschiedenen Institutionen mit verschiedenen Wettermodellen (in unterschiedlicher Auflösung) und mit unterschiedlichen geophysikalischen Modellen bzw. Hypothesen. Die zentrale Aufgabe des Projekts 'GGOS Atmosphere' besteht darin, konsistente und homogene Modelle für (1) atmosphärische Auflasteffekte, (2) atmosphärische Drehimpulsfunktionen, und (3) Koeffizienten des Gravitationspotentiales der Atmosphäre aus einem gemeinsamen Datensatz mit den gleichen meteorologischen Größen wie Druck, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit zu berechnen. Das Projekt 'GGOS Atmosphäre' umfasst dabei das Extrahieren von Datensätzen des European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) mit der höchstmöglichen räumlichen und zeitlichen Auflösung, sowie die konsistente Bestimmung der drei oben genannten Parameter. Die Einflüsse von verschiedenen Datenklassen des ECMWF sowie der unterschiedlichen geophysikalischen Modelle auf die Parameter werden untersucht, und sobald die am besten geeigneten Klassen und Modelle gefunden sind, werden die Routinen auf den Rechnern des ECMWF in Reading (U.K.) implementiert, um das Herunterladen der enormen Datenmengen zu vermeiden. Die Auflasteffekte, Drehimpulsfunktionen, und Koeffizienten des Gravitationspotentiales der Atmosphäre werden sodann konsistent für den gesamten Zeitraum von weltraumgeodätischen Beobachtungen berechnet und der internationalen Wissenschaftsgemeinschaft zur Verfügung gestellt. Damit trägt 'GGOS Atmosphere' zu einem besseren Verständnis des Systems Erde bei, das auf der Kenntnis der Wechselwirkungen zwischen Geometrie, Rotation und Schwerefeld der Erde beruht.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungmittel

  • FWF - Österr. Wissenschaftsfonds (National) Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)

Forschungsschwerpunkte

  • Außerhalb der TUW-Forschungsschwerpunkte: 20%
  • Environmental Monitoring and Climate Adaptation: 80%

Schlagwörter

DeutschEnglisch
GeodäsieGeodesy
AtmosphäreAtmosphere
GeokinematikGeokinematics
ErdrotationEarth rotation
Schwerefeld der ErdeGravity field of the Earth

Publikationen