Projekt ARAD
Strahlungsmonitoring & Strahlungsmessnetz Österreich
Gemessen wird mit einer zeitl. Auflösung von einer Minute die Globalstrahlung (Pyranometer Kipp und Zonen CMP21), die Himmelsstrahlung (CMP21 abgeschattet), die langwellige Strahlung von oben (CGR4, abgeschattet) und die direkte Sonnenstrahlung (CHP-1). Der Tracker sorgt dafür, dass das CHP-1 kontinuierlich der Sonne nachgeführt wird und die Himmels- und langwellige Strahlung kontinuierlich abgeschattet werden. Die Geräte sind beheizt und belüftet und entspechen einem sehr hohen meteorologischen Messstandard (entsprechend BSRN Kriterien) (BSRN=Baseline Surface Radiation network; http://www.bsrn.awi.de/ ; Netzwerk von weltweit derzeit ca. 50 Stationen, die nach strengen Kriterien die Strahlungskomponenten messen).
Die Sonne ist der „Motor“ für Veränderungen des Erdklimas. Auf den verschiedenen Zeitskalen der Erdgeschichte kommen dabei ganz verschiedene Eigenschaften der Sonne aber auch der Erde zum Tragen. Auf der für die Menschheit wichtigen Zeitskala interessiert uns der Einfluss des Menschen auf den Strahlungshaushalt der Erdatmosphäre im Gegensatz zu den natürlichen Veränderungen. Das Projekt ARAD misst sehr präzise die verschiedenen Komponenten des Strahlungshaushaltes um den Einfluss des Menschen auf das Erdklima besser verstehen zu können und um zeitliche Veränderungen des Strahlungshaushaltes zu erfassen.
ARAD soll ein langfristiges
und hochqualitatives Strahlungsmonitoring
in
Österreich etablieren. Die derzeitigen Standorte (ZAMG betreut) sind
Wien Hohe Warte (seit Nov 2009) und Sonnblick (seit Jänner 2011)), in
Zukunft sollen noch Graz und Innsbruck hinzukommen (betreut von den
jeweiligen Unis).
Durch diese Messungen wird auch der so
genannte Treibhauseffekt erfasst, wobei jedoch nicht unmittelbar
zwischen dem vom Menschen verursachten und dem natürlichen
Treibhauseffekt unterschieden werden kann. Erst die Einbeziehung von
Modellrechnungen und anderer Atmosphärenmessungen kann
dazu Anhaltspunkte liefern.
GLOBAL DIMMING UND GLOBAL
BRIGHTENING
Neben dem Effekt der Treibhausgase auf
die langwellige Wärmestrahlung ist auch der Einfluss der Aerosole auf
die Sonnenstrahlung von besonderem Interesse. Durch verschiedene
menschliche Aktivitäten ist insbesondere der Anteil des Sulfats in der
Atmosphäre bis in die 1980er Jahre stark angestiegen. Der saure Regen
und das Waldsterben waren eine Folge dieser hohen
Sulfatkonzentrationen. Dies führte dann in den 1980er Jahren zu sehr
wirksamen Maßnahmen zur Luftreinhaltung, wodurch der Anteil des Sulfats
deutlich abnahm. Später erst erkannte man, dass diese Veränderungen der
Luftqualität auch deutliche Veränderungen des Strahlungsklimas der
Atmosphäre zur Folge haben. Durch den hohen Anteil an Sulfataerosolen
und der dadurch verursachten Abminderung der Sonnenstrahlung, ist es in
den 1970er Jahren zu einer leichten Abkühlung gekommen. Nach 1980 ist
jedoch, durch die Luftreinhaltemaßnahmen, dieser Effekt verschwunden
und die Erwärmung um so deutlicher ausgefallen. Der Aerosoleffekt hat
somit den davon unabhängig funktionierenden Treibhauseffekt während
dieser Zeit maskiert. Dieser abnehmende (Global Dimming) und zunehmende
Trend (Global Brightening) der Energie der Sonnestrahlung
(Globalstrahlung) wurde sehr schön durch die Globalstrahlungsmessungen
in Wien (Hohe Warte) erfasst (s. Abbildung 2).
