GNSS-Radio-Okkultation für Klimaüberwachung, Diagnose und Prozesse
Die Forschungsgruppe gehört zu den Pionieren und der weltweiten Spitze auf dem Gebiet der atmosphärischen Fernerkundung. Dabei werden Funksignale von GNSS-Satelliten (Global Navigation Satellite System) in der Bedeckungsgeometrie für die Atmosphären- und Klimawissenschaften genutzt. Die GNSS-Radio-Okkultationstechnik (RO) hat sich mittlerweile als eine der wichtigsten Beobachtungsmethoden für die numerische Wettervorhersage und die satellitengestützte globale Klimaüberwachung etabliert.
Überwachung und Analyse des Klimawandels und der Hydrologie auf regionaler und lokaler Ebene
Hauptziel dieses Forschungsprogramms ist die Durchführung von Pionierforschung zu Klima-Hydrologie-Veränderungen, um die Prozesse zu verstehen, die die regionale und lokale Variabilität und Veränderungen im europäischen Alpenraum bestimmen, wobei der Schwerpunkt auf der Analyse von hydrologischen Extremen (Starkniederschläge, Dürren) in einem sich erwärmenden Klima liegt. Dazu wird das einzigartige Stationsnetz des WegenerNet mit einer Auflösung von etwa 1 km genutzt.
Hochwertige Klimastationsdaten
Die Gruppe betreibt die meteorologische Station der Universität Graz, die über eine lange, kontinuierliche Datenreihe verfügt und daher kürzlich von der WMO mit dem prestigeträchtigen Status einer "Centennial Observing Station" ausgezeichnet wurde. Eine wachsende Datenbasis von automatisierten und manuellen Messungen macht die Zeitreihen zunehmend interessant, um mögliche Verschiebungen in den Klimadaten zu bestimmen, die durch den Übergang von herkömmlichen manuellen Beobachtungen zu automatischen Wetterstationen verursacht werden.
Historische Klimavariabilität
Ein gründliches Verständnis der natürlichen Klimavariabilität ist entscheidend für die Unterscheidung des anthropogenen Klimawandels. Messreihen sind oft zu kurz, um die Häufigkeit von Extremereignissen zu bestimmen, die Wiederkehrperioden von Jahrzehnten bis Jahrhunderten haben. In dieser aktuellen Forschungsarbeit, die vom FWF im Rahmen des Projekts "Klimageschichte Mitteleuropas während der Kleinen Eiszeit" unterstützt wird, versucht die Gruppe, ein besseres Verständnis der natürlichen Klimavariabilität zu erlangen, indem sie historische Quellen aus der Zeit vor der Instrumentierung untersucht und die Zeitreihen durch bisher unbearbeitete Daten zurückverfolgt.
Ausgewählte Publikationen
Foelsche, U., A.K. Steiner, H. Shao, A. Mannucci, K.B. Lauritsen, C. Marquardt, and P. Stammes (Eds.) (2023): Observing atmosphere and climate with occultation techniques – results from the OPAC-IROWG 2022 Workshop, Atmos. Meas. Tech., Special Issue. amt.copernicus.org/articles/special_issue1270.html
Fuchsberger, J., G. Kirchengast, and T. Kabas (2021): WegenerNet high-resolution weather and climate data from 2007 to 2020, Earth Syst. Sci. Data, 13, 1307–1334. doi.org/10.5194/essd-13-1307-2021
Ghaemi, E., U. Foelsche, A. Kann, and J. Fuchsberger (2021): Evaluation of Integrated Nowcasting through Comprehensive Analysis (INCA) precipitation analysis using a dense rain-gauge network in southeastern Austria, Hydrol. Earth Syst. Sci., 25, 4335–4356, doi.org/10.5194/hess-25-4335-2021
Ho, S., N. Pedatella, U. Foelsche, S. Healy, J.-P. Weiss, and R. Ullman (2022): Using Radio Occultation data for atmospheric numerical weather prediction, climate sciences, and ionospheric studies and initial results from COSMIC-2, commercial RO Data, and recent RO missions, Bull. Amer. Meteor. Soc., 103, E2506–E2512, doi.org/10.1175/BAMS-D-22-0174.1
Li, Y., G. Kirchengast, M. Schwärz, and Y. Yuan (2023): Monitoring sudden stratospheric warmings under climate change since 1980 based on reanalysis data verified by radio occultation, Atmos. Chem. Phys., 23, 1259-1284, doi.org/10.5194/acp-23-1259-2023
Pisoft, P., … , U. Foelsche, … et al. (2021): Stratospheric contraction caused by increasing greenhouse gases, Environ. Res. Lett., 16, 064038, doi.org/10.1088/1748-9326/abfe2b
Pliemon, T., U. Foelsche, C. Rohr, and C. Pfister (2022): Subdaily meteorological measurements of temperature, direction of the movement of the clouds, and cloud cover in the Late Maunder Minimum by Louis Morin in Paris, Climate of the Past, 18, 1685–1707, doi.org/10.5194/cp-18-1685-2022
Stangl M., and U. Foelsche (2021): Aurora Observations from the Principality of Transylvania from the 16th to the 18th Century CE, Solar Physics, 296, 78, doi.org/10.1007/s11207-021-01811-7
Syndergaard, S., and G. Kirchengast (2022): Systematic ionospheric residual errors in GNSS radio occultation: Theory for spherically stratified media, Earth Space Sci., 9, e2022EA002335, doi.org/10.1029/2022EA002335
von Schuckmann, K., A. Minière, F. Gues, F.J. Cuesta-Valero, G. Kirchengast, S. Adusumilli, F. Straneo, et al. (2023): Heat stored in the Earth system 1960–2020: where does the energy go?, Earth Syst. Sci. Data, 15, 1675–1709, doi.org/10.5194/essd-15-1675-2023