AirCore

AirCore ist ein innovatives System um stratosphärische Luft zu sammeln, welches an der NOAA in den USA erstmals entwickelt wurde. Die grundlegende Idee hinter AirCore ist, dass man ein langes, aufgewickeltes Rohr, welches auf einer Seite verschlossen und auf einer Seite offen ist, an einem Ballon in die Stratosphäre bis ca. 30 km Höhe bringt. Hierbei wird das Rohr wegen des fallenden Umgebungsdrucks evakuiert. Während des Abstiegs wird das Rohr dann mit stratosphärischer Luft gefüllt. Aufgrund der Länge des Rohres und des laminaren Flusses bei der Füllung wird die Vertikalstruktur größtenteils erhalten; die stratosphärische Luft befindet sich im hinteren (verschlossenen) Teil des AirCores, die troposphärische Luft aus niedrigeren Höhen im vorderen Teil, nahe dem offenen Ende.

Mit der Zeit wird das im Rohr enthaltene Vertikalprofil dann durch molekulare Diffusion vermischt. Wenn man die im AirCore enthaltene Luft allerdings möglichst schnell nach einem Flug misst, kann man das Vertikalprofil rekonstruieren. Für die Analyse verwenden wir ein Picarro G2401 Cavity Ring-Down Spektrometer, welches CO2, CH4, CO und Wasserdampf messen kann. Das AirCore System der Universität Frankfurt ist in Engel et al., 2017 im Detail beschrieben. Unser AirCore wiegt mit Elektronik und Schutzhülle ca. 2.5 kg, so dass er auch an kleinen und kostengünstigen Radiosondenballons geflogen werden kann.

Aus den Messungen können wir das mittlere Alter der Luft ableiten, welches uns Informationen über die Zeitskalen für stratosphärischen Transport gibt. AirCore Messungen wurden bereits am meteorologischen Observatorium Lindenberg, in Timmins in Kanada und am geophysikalischen Observatorium Sodankylä in Finnland durchgeführt. Durch regelmäßige AirCore Messungen wollen wir die Langzeitentwicklung des mittleren Alters beobachten, um Änderungen der stratosphärischen Zirkulation zu untersuchen.