HALO South – Das Zusammenspiel von Wolken, Aerosolen und Strahlung über dem Südlichen Ozean
Leipzig,
14.05.2026
– Baseerat Romshoo & Peter Edward Lloyd
Rückblick auf die Mission des deutschen Forschungsflugzeugs in Neuseeland und dem Südlichen Ozean
Um die mikrophysikalischen Prozesse in der Erdatmosphäre zu verstehen, bräuchten wir eine kontrollierte Messumgebung - mit anderen Worten: Laborbedingungen. Die Erdatmosphäre lässt sich jedoch in ihrer ganzen Komplexität nicht im Labor nachbilden. Die nächstbeste Lösung besteht darin, Messungen an einem Ort auf der Erde durchzuführen, der solchen Laborbedingungen nahekommt. Ein Beispiel für eine solche Region ist der Südliche Ozean. Diese Region ist aus einem zweiten Grund besonders interessant: Atmosphärenmodelle weisen im Südlichen Ozean große Fehler hinsichtlich Aerosolen, Wolken und Strahlungstransfer auf. Diese Fehler zu verbessern ist von großer Bedeutung und durch das Verständnis der atmosphärischen Prozesse im Südlichen Ozean mölglich.
Der Südliche Ozean ist der Ozean, der den antarktischen Kontinent umgibt. Er ist vom jährlichen Zyklus des antarktischen Meereises geprägt und ist eine außergewöhnlich windige und bewölkte Region der Erde. Vor allem ist diese Region weitgehend unberührt vom Menschen und die Atmosphäre ist nicht durch vom Menschen emittierte Aerosolpartikel und kurzlebige chemische Verbindungen verschmutzt. Dies macht den Südlichen Ozean zu einem nahezu perfekten Labor für die Atmosphärenforschung.
Doch welche Prozesse wollen wir dort beobachten? Besonders interessieren wir uns für die mikroskopischen Wechselwirkungen zwischen Aerosolpartikeln, Wolkenwasser und Strahlung. Lokal bestimmen sie die Entstehung von Wolken und Niederschlag, und auf globaler Ebene beeinflussen sie die Strahlungsbilanz der Erde und das Klima.
Um Aerosole, Wolkenpartikel und Strahlung zu messen, wurde das deutsche High Altitude Long Range (HALO) Forschungsflugzeug wie ein „fliegendes Labor“ eingesetzt. Während der Forschungsflüge wurde aus der umgebenden Atmosphäre kontinuierlich Messungen genommen. Mit Christchurch, Neuseeland als Basis, wurden 20 solcher Forschungsflüge im Rahmen der HALO South-Kampagne im September und Oktober 2025 in der Region um Neuseeland und tief in den Südlichen Ozean hinein durchgeführt.
In diesem Artikel möchten wir einige der wichtigsten Stärken der HALO South-Kampagne hervorheben.
Diversität
Die 20 zielgerichteten Forschungsflüge untersuchten die Atmosphäre unter einer Vielzahl unterschiedlicher meteorologischer Bedingungen.
Neun der Flüge wurden durchgeführt, um Proben von unberührten Luftmassen (die nicht durch menschliche Aktivitäten beeinflusst sind) zu entnehmen. Vier dieser Flüge umfassten zudem Überflüge über das antarktische Meereis bis in 66° südlicher Breite, wobei Regionen mit unterschiedlicher Eisbedeckung und Eisdicke abgedeckt wurden. Diese Messungen in unberührten Luftmassen tragen dazu bei den natürlichen Hintergrundzustand der Wolken über dem Südlichen Ozean einzugrenzen.
Drei Flüge waren darauf ausgelegt, „verschmutzte“ oder mit Aerosolen belastete Luft vor dem australischen Kontinent zu beproben. In solchen Fällen konnten ausgeprägte Verschmutz-ungsschichten sowie staub- und rußbeeinflusste Bedingungen über dem Ozean untersucht werden, was besonders wichtig war, um zu verstehen, wie kontinentale Emissionen die Wolken über dem Meer verändern.
Vier Flüge konzentrierten sich auf transportierte antarktische Luftmassen und Probenahmen in und um Zyklone. Während dieser Flüge konnte das Team beobachten, wie sich die Eigenschaften von Aerosolen und Wolken entlang der Luftmassenströme entwickelten.
Vier Flüge hatten spezielle Ziele wie einen atmosphärischen Fluss (einen großen Feuchtigkeitsstrom, der von den Tropen bis in die mittleren Breiten reicht), biologische Tracer in der Nähe der Chatham-Inseln oder transportiertes Sulfat.
Mit anderen Worten: Die Kampagne war nicht nur auf eine Art von Atmosphäre im Südlichen Ozean ausgerichtet, sondern auf ein sehr breites Spektrum an Bedingungen, das von außergewöhnlich sauberer antarktischer Luft bis hin zu Fällen reichte, die durch Staub, Ruß, biologisches Material und vulkanischen Ausdünstungen beeinflusst waren.
Fallstudien
Die Kampagne umfasste auch besonders interessante chemische und biologische Fälle. Bei einem Flug wurden Messungen einer sauberen Luftmasse aus dem Südlichen Ozean in einem Gebiet mit hoher biologischer Aktivität rund um die Chatham-Inseln aufgenommen, während bei einem anderen Flug eine aus der Antarktis stammende Luftmasse mit erhöhten Sulfatkonzentrationen untersucht wurde. Diese waren vermutlich von den Emissionen des antarktischen Vulkans Mount Erebus beeinflusst. Solche Flüge unterstrichen die Bedeutung dieser charakteristischen chemischen Signaturen, die die Wolkenbildung beeinflussen können.
Vertikale Profile
Eine weitere Besonderheit von HALO South war die vertikale Sondierung. Es wurden 46 Dropsonden erfolgreich abgeworfen, die während interessanter meteorologischer Bedingungen abgeworfen wurden: 16 während eines Zyklons, sechs während einer Mission über antarktischem Meereis, sechs während eines Kaltlufteinbruchs in der marginalen Meereiszone und 18 über einem atmosphärischen Fluss. Diese Dropsonden lieferten detaillierte Messungen von Temperatur, Feuchte und Windstruktur und wurden außerdem zur Assimilation des ECMWF-Modells verwendet.
EarthCARE-Koordination
Eine weitere Stärke der Kampagne war ihre Koordination mit Satellitenbeobachtungen des Satelliten EarthCARE. Acht Flüge wurden mit EarthCARE-Überflügen oder enger EarthCARE-Koordination abgewickelt, darunter Flüge in unberührter Atmosphäre, über Meereis, bei Zyklonen, in verschmutzter Atmosphäre sowie Flüge mit speziellen Zielen. Dies macht es möglich, Satellitenmessungen mit den In-Situ Messungen der HALO South-Kampagne zu validieren.
Internationale Wissenschaftskommunikation
Über die wissenschaftlichen Aspekte hinaus wurde HALO South auch zu einer sichtbaren Plattform für Öffentlichkeitsarbeit und internationale Zusammenarbeit. Während der Saisoneröffnung von „Gateway to Antarctica“ in Ōtautahi, Christchurch begrüßten die deutsche Botschafterin und weitere Würdenträger gemeinsam mit lokalen Partnern die HALO South-Mission offiziell und besichtigten das HALO-Flugzeug. Die Veranstaltung hob die Kampagne als eindrucksvolles Beispiel für die wissenschaftliche Partnerschaft zwischen Deutschland und Neuseeland, “Aotearoa” hervor. Das HALO-Forschungsflugzeug wurde nicht einfach als Flugzeug präsentiert, sondern als hochmodernes fliegendes Labor, was deutsche und neuseeländische Wissenschaftler zusammenbrachte, um das Erdsystem und das Klima besser zu verstehen. Bei der Veranstaltung bezeichnete Christchurchs Bürgermeister Phil Mauger HALO South als „hervorragendes Beispiel für wissenschaftliche Zusammenarbeit“, während Professorin Lucy Johnston, stellvertretende Vizekanzlerin für Forschung und Innovation an der University of Canterbury, die Bedeutung solcher Partnerschaften für die Antarktisforschung hervorhob.
Insgesamt verband HALO South unter der Leitung von Prof. Mira Pöhlker ambitionierte Atmosphärenforschung mit einem bemerkenswert breit angelegten Messungskonzept. Die Kampagne lieferte einen einzigartig umfangreichen Datensatz für die Aerosol-Wolken-Klima-Forschung im Südlichen Ozean. Gleichzeitig zeigte sie, wie internationale Feldkampagnen Institutionen, Länder und Gemeinschaften mit Blick auf ein gemeinsames wissenschaftliches Ziel verbinden können. Wir freuen uns auf die nächste Phase dieser spannenden Mission und auf die Erkenntnisse, die sie bringen wird.
Baseerat Romshoo & Peter Edward Lloyd
Links:
Mission description:
https://halo-research.de/science/halo-missions/current-missions/halo-south/
Projektbeschreibung:
https://www.tropos.de/institut/abteilungen/experimentelle-aerosol-und-wolkenmikrophysik/aerosol-wolken-wechselwirkungen/halo-south
HALO-South at Instragram
https://www.instagram.com/halo_south25/
HALO-South at LinkedIn:
https://www.linkedin.com/company/halo-south-2025/
