elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Overview: quasi-Lagrangian observations of Arctic air mass transformations – introduction and initial results of the HALO–(AC)3 aircraft campaign

Wendisch, Manfred und Crewell, Susanne und Ehrlich, André und Herber, Andreas und Kirbus, Benjamin und Lüpkes, Christof und Mech, Mario und Abel, Steven und Akansu, Elisa F. und Ament, Felix und Aubry, Clemantyne und Becker, Sebastian und Borrmann, Stephan und Bozem, Heiko und Brückner, Marlen und Clemen, Hans-Christian und Dahlke, Sandro und Dekoutsidis, Georgios und Delanoë, Julien und de la Torre Castro, Elena und Dorff, Henning und Dupuy, Régis und Eppers, Oliver und Ewald, Florian und George, Geet und Gorodetskaya, Irina und Grawe, Sarah und Groß, Silke Martha und Hartmann, Jörg und Henning, Silvia und Hirsch, Lutz und Jäkel, Evi und Joppe, Philipp und Jourdan, Olivier und Juranyi, Zsofia und Karalis, Michail und Kellermann, Mona und Klingebiel, Marcus und Lonardi, Michael und Lucke, Johannes und Luebke, Anna E. und Maahn, Maximilian und Maherndl, Nina und Maturilli, Marion und Mayer, Bernhard und Mayer, Johanna und Mertes, Stephan und Michaelis, Janosch und Michalkov, Michel und Mioche, Guillaume und Moser, Manuel und Müller, Hanno und Neggers, R. und Ori, Davide und Paul, Daria und Paulus, Fiona M. und Pilz, Christian und Pithan, Felix und Pöhlker, Mira und Pörtge, Veronika und Ringel, Maximilian und Risse, Nils und Roberts, Gregory C. und Rosenburg, Sophie und Röttenbacher, Johannes und Rückert, Janna Elisabeth und Schäfer, Michael und Schaefer, Jonas und Schemann, Vera und Schirmacher, Imke und Schmidt, Jörg und Schmidt, Sebastian und Schneider, Johannes und Schnitt, Sabrina und Schwarz, Anja und Siebert, Holger und Sodemann, Harald und Sperzel, Tim und Spreen, Gunnar und Stevens, Bjorn und Stratmann, Frank und Svensson, Gunilla und Tatzelt, Christian und Tuch, T. und Vihma, Timo und Voigt, Christiane und Volkmer, Lea und Walbröl, Andreas und Weber, Anna Laura und Wehner, Birgit (2024) Overview: quasi-Lagrangian observations of Arctic air mass transformations – introduction and initial results of the HALO–(AC)3 aircraft campaign. Atmospheric Chemistry and Physics, 24 (15), Seiten 8865-8892. Copernicus Publications. doi: 10.5194/acp-24-8865-2024. ISSN 1680-7316.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
16MB

Offizielle URL: https://acp.copernicus.org/articles/24/8865/2024/

Kurzfassung

Global warming is amplified in the Arctic. However, numerical models struggle to represent key processes that determine Arctic weather and climate. To collect data that help to constrain the models, the HALO–(AC)3 aircraft campaign was conducted over the Norwegian and Greenland seas, the Fram Strait, and the central Arctic Ocean in March and April 2022. The campaign focused on one specific challenge posed by the models, namely the reasonable representation of transformations of air masses during their meridional transport into and out of the Arctic via northward moist- and warm-air intrusions (WAIs) and southward marine cold-air outbreaks (CAOs). Observations were made over areas of open ocean, the marginal sea ice zone, and the central Arctic sea ice. Two low-flying and one long-range, high-altitude research aircraft were flown in colocated formation whenever possible. To follow the air mass transformations, a quasi-Lagrangian flight strategy using trajectory calculations was realized, enabling us to sample the same moving-air parcels twice along their trajectories. Seven distinct WAI and 12 CAO cases were probed. From the quasi-Lagrangian measurements, we have quantified the diabatic heating/cooling and moistening/drying of the transported air masses. During CAOs, maximum values of 3 K h−1 warming and 0.3 g kg−1 h−1 moistening were obtained below 1 km altitude. From the observations of WAIs, diabatic cooling rates of up to 0.4 K h−1 and a moisture loss of up to 0.1 g kg−1 h−1 from the ground to about 5.5 km altitude were derived. Furthermore, the development of cloud macrophysical (cloud-top height and horizontal cloud cover) and microphysical (liquid water path, precipitation, and ice index) properties along the southward pathways of the air masses were documented during CAOs, and the moisture budget during a specific WAI event was estimated. In addition, we discuss the statistical frequency of occurrence of the different thermodynamic phases of Arctic low-level clouds, the interaction of Arctic cirrus clouds with sea ice and water vapor, and the characteristics of microphysical and chemical properties of Arctic aerosol particles. Finally, we provide a proof of concept to measure mesoscale divergence and subsidence in the Arctic using data from dropsondes released during the flights.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/206512/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Overview: quasi-Lagrangian observations of Arctic air mass transformations – introduction and initial results of the HALO–(AC)3 aircraft campaign
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Wendisch, ManfredUniversität Leipzig, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Crewell, SusanneUniversität Köln, Kölnhttps://orcid.org/0000-0003-1251-5805NICHT SPEZIFIZIERT
Ehrlich, AndréUniversity of Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Herber, AndreasAlfred-Wegener-Institut für Polar und Meeresforschung, BremerhavenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kirbus, BenjaminUniversität Leipzig, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lüpkes, ChristofAlfred Wegener Institute, Bremerhaven, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mech, MarioUniversität Köln, Köln Germanyhttps://orcid.org/0000-0001-6229-9616NICHT SPEZIFIZIERT
Abel, StevenMet Office, Exeter, United KingdomNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Akansu, Elisa F.TROPOS, LeipzigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ament, FelixUniversität Hamburg, Hamburg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Aubry, ClemantyneDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Becker, SebastianUniversität Leipzig, LeipzigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Borrmann, StephanUniv. Mainz und MPI für Chemie, MainzNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bozem, HeikoUniversität Mainz, Mainz, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brückner, MarlenUniversität Leipzig, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Clemen, Hans-ChristianMPIC, Mainz, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dahlke, SandroAlfred Wegener Institute, Potsdam, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dekoutsidis, GeorgiosDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0003-1083-0609168148260
Delanoë, JulienLATMOS, CNRS, Guyancourt, FNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
de la Torre Castro, ElenaDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dorff, HenningUniversität Hamburg, Hamburg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dupuy, RégisUniv. Blaise Pascal, Aubière, FrankreichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Eppers, OliverUniversität Mainz, MainzNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ewald, FlorianDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
George, GeetMax Planck Institute for Meteorology, Hamburg, Germanyhttps://orcid.org/0000-0002-1579-4523NICHT SPEZIFIZIERT
Gorodetskaya, IrinaUniversity of Aveiro, PortugalNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Grawe, SarahTROPOS, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Groß, Silke MarthaDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-7467-9269NICHT SPEZIFIZIERT
Hartmann, JörgAlfred–Wegener–Institut, Bremerhaven, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Henning, SilviaTROPOS, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hirsch, LutzMPI-M, Hamburg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jäkel, EviUniversität Leipzig, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Joppe, PhilippUniversität Mainz, Germanyhttps://orcid.org/0009-0009-0166-1146NICHT SPEZIFIZIERT
Jourdan, OlivierLaMP, Univ. Blaise Pascal, Aubière, FNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Juranyi, ZsofiaDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Karalis, MichailStockholm University, Stockholm, SwedenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kellermann, MonaTROPOS, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Klingebiel, MarcusUniversität Mainz, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lonardi, MichaelUniversität Leipzig, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lucke, JohannesDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0001-6724-864X168148262
Luebke, Anna E.Universität Leipzig, Leipzig, Germanyhttps://orcid.org/0000-0003-1606-6939NICHT SPEZIFIZIERT
Maahn, MaximilianUniversität Leipzig, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Maherndl, NinaLIM, Universität Leipzig, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Maturilli, MarionAlfred Wegener Institut, PotsdamNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mayer, BernhardDLR, IPA / LMU-MIMNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mayer, JohannaDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mertes, StephanTROPOS, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Michaelis, JanoschDWD, Hamburg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Michalkov, MichelTROPO), Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mioche, GuillaumeUniv. Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, FNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Moser, ManuelDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0001-8603-2756NICHT SPEZIFIZIERT
Müller, HannoUniversität Leipzig, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Neggers, R.Universität Köln, Köln, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ori, DavideUniversität Köln, Köln, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Paul, DariaUniversität Köln, Köln, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Paulus, Fiona M.Universität Köln, Köln, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pilz, ChristianTROPOS, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pithan, FelixAWI, BremerhavenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pöhlker, MiraMPI Mainz, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pörtge, VeronikaLMU-MIM München, München, Germanyhttps://orcid.org/0000-0001-9019-6294NICHT SPEZIFIZIERT
Ringel, MaximilianMPI, Hamburg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Risse, NilsUniversität Köln, Köln, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Roberts, Gregory C.University of California San Diego, La Jolla, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rosenburg, SophieUniversität Leipzig, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Röttenbacher, JohannesUniversität Leipzig, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rückert, Janna ElisabethUniversität Bremen, Bremen, Germanyhttps://orcid.org/0000-0001-9885-6576NICHT SPEZIFIZIERT
Schäfer, MichaelUniversität Leipzig, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schaefer, JonasTROPOS, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schemann, VeraUniversität Köln, Köln, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schirmacher, ImkeUniversität Köln, Köln, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmidt, JörgUniversität Leipzig, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmidt, SebastianUniv. of Colorado, Boulder, CO, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schneider, JohannesMPI Mainz, Mainz, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schnitt, SabrinaUniversität Köln, Köln, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schwarz, AnjaUniversität Leipzig, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Siebert, HolgerTROPOS, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sodemann, HaraldGFI, University of Bergen, NorwegenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sperzel, TimUniversität Leipzig, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Spreen, GunnarUniversität Bremen, Bremen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stevens, BjornMPI, Hamburg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stratmann, FrankIfT LeipzigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Svensson, GunillaMISU, Univ. Stockholm, SchwedenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tatzelt, ChristianTROPOS, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tuch, T.IfT, LeipzigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vihma, TimoFinnish Meteorological Institute (FMI), Helsinki, FinlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Voigt, ChristianeDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0001-8925-7731NICHT SPEZIFIZIERT
Volkmer, LeaLMU München, München, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Walbröl, AndreasUniversität Köln, Köln, Germanyhttps://orcid.org/0000-0003-2603-2724NICHT SPEZIFIZIERT
Weber, Anna LauraDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wehner, BirgitTROPOS, Leipzig, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:13 August 2024
Erschienen in:Atmospheric Chemistry and Physics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:24
DOI:10.5194/acp-24-8865-2024
Seitenbereich:Seiten 8865-8892
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1680-7316
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Arctis air mass, HALO AC3, aircraft campaign, cold-air outbreaks, Arctic sea ice
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Luftverkehr und Auswirkungen
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AI - Luftverkehr und Auswirkungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Klima, Wetter und Umwelt
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Wolkenphysik
Institut für Physik der Atmosphäre > Lidar
Hinterlegt von: Keur, Natalie Desiree
Hinterlegt am:24 Sep 2024 11:49
Letzte Änderung:25 Sep 2024 12:13

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.