Langzeit-Datenreihe (2007 - 2017) von Eddy-Kovarianz CO2- und Energieflüssen der arktischen Bayelva-Station, Spitzbergen


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Abstract

Die Messung von ganzjährigen CO2-, Wasser- und Energieflüssen zwischen Erdoberfläche und Atmosphäre in arktischen Regionen wird bisher nur an wenigen Standorten durchgeführt. Derartige Messungen sind aber insbesondere insofern relevant, als dass arktische Tundren bedeutende CO2-Senken darstellen, unter einem sich erwärmenden Klima möglicherweise aber zukünftig im Permafrost gespeicherten Kohlenstoff freisetzen. Durch den Einsatz bodengebundener in situ Messungen können Kohlenstoff- und Energiedynamik bilanziert werden. Des Weiteren sind die gemessenen Gas- und Energieflüsse wertvoll für die Kalibration und Validierung globaler Klimamodelle. Eine Messstation in der europäischen Arktis ist die Bayelva-Messstation (78� 55‘ N, 11� 50‘ O) nahe Ny Ålesund auf Spitzbergen. Der starke Einfluss des Nordatlantikstroms führt dort zu einem maritimen Klima mit kühlen Sommertemperaturen von durchschnittlich 5 °C im Juli und relativ milden Wintertemperaturen von -13 °C im Januar. Es handelt sich somit um eine vergleichsweise warme Permafrostregion mit Jahresmitteltemperaturen von etwa -2.5 °C. Der Jahresniederschlag liegt bei etwa 400 mm und die schneefreie Zeit beträgt typischerweise drei Monate. An der Bayelva-Station fanden von 2007 bis 2017 Messungen von Wasserdampf- und CO2-Konzentrationen (mittels open-path LiCor LI-7500 CO2 und H2O Gasanalysierer) sowie dreidimensionale Messungen der Windgeschwindigkeit (mittels Campbell CSAT 3D sonic anemometer) mit einer Messfrequenz von 20 Hz statt. Mithilfe der Eddy-Kovarianz-Software TK3 ermitteln wir hieraus halbstündliche Gas- und Energieflüsse und führen Qualitätsprüfungen durch. Erste Ergebnisse für das Jahr 2008/2009 zeigen, dass die jährliche CO2-Bilanz des Standortes nahezu bei null liegt, was durch die lange, winterliche Freisetzung von CO2 in die Atmosphäre zu erklären ist. Allerdings sind die Prozesse, welche diese winterliche CO2-Emission bedingen bisher nicht untersucht. Unser Ziel besteht daher nun darin, die Analyse der Gas- und Energieflüsse auf den gesamten Messzeitraum von 2007 bis 2017 auszuweiten. Insbesondere für die Zeiträume Oktober 2012 bis August 2014 sowie Januar 2015 bis September 2016 sind die Messreihen nahezu komplett mit Datenlücken von nur wenigen Tagen pro Zeitraum. Auf der Grundlage der entstehenden Langzeit-Datenreihe können wir durch den Klimawandel bedingte Änderungen der CO2-Flüsse von zwischenjährlicher Variabilität unterscheiden sowie saisonale und jahreszeitliche Schwankungen bilanzieren. Außerdem ermöglicht es uns der mehrjährige Datensatz die Umstände der ablaufenden Prozesse genauer zu beschreiben und dadurch möglicherweise Rückschlüsse auf deren Auslöser zu ziehen. Im weiteren Verlauf ist es zudem vorstellbar Wechselwirkungen zwischen den beobachteten Gas- und Energieflüssen und weiteren Eigenschaften verschiedener Komponenten des Klimasystems wie zum Beispiel Wolkeneigenschaften zu untersuchen.



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Conference (Poster)
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Publication Status
Published
Event Details
DACH-Meteorologentagung, 18 Mar 2019 - 22 Mar 2019, Garmisch-Partenkirchen, Germany.
Eprint ID
49321
Cite as
Jentzsch, K. , Schulz, A. , Lüers, J. and Boike, J. (2019): Langzeit-Datenreihe (2007 - 2017) von Eddy-Kovarianz CO2- und Energieflüssen der arktischen Bayelva-Station, Spitzbergen , DACH-Meteorologentagung, Garmisch-Partenkirchen, Germany, 18 March 2019 - 22 March 2019 .


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