Menjelajahi awan di Selandia Baru dengan Pesawat Penelitian Halo

Pesan dari
Ketika datang ke awan, wilayah di ujung selatan Selandia Baru (Aotearoa) adalah unik di dunia: ini adalah salah satu daerah yang paling tidak tersentuh, paling bersih dan dapat diakses di dunia. Konsorsium internasional yang melibatkan Leibniz Institute for Tropospheric Research (Tropos) dan Universitas Leipzig karenanya akan mempelajari awan-awan di wilayah ini secara rinci selama satu setengah tahun selama kampanye “Gosouth-2”. Sebagai bagian dari Gosouth-2, Project Acadia, yang didanai oleh Jerman Research Foundation (DFG), akan menyelidiki secara khusus pengaruh perubahan kecil dalam kualitas udara pada pembentukan cloud. Pesawat penelitian Jerman Halo saat ini sedang dipersiapkan untuk ditempatkan di Selandia Baru di pangkalannya di Jerman Aerospace Center (DLR) di Oberpfaffenhofen.
Selama misi “Halo-South”, para peneliti ingin mempelajari interaksi awan, aerosol, dan radiasi di Samudra Selatan mulai September. Untuk tujuan ini, Halo akan melakukan penerbangan pengukuran lima minggu dari Christchurch di atas lautan belahan bumi selatan yang bersih. “Kami berharap kami dapat memberikan kontribusi penting untuk menutup celah ini dengan kampanye pengukuran halo-selatan skala besar,” jelas pemimpin kampanye Prof. Mira Pöhlker dari Tropos dan Leipzig University. “Kami sangat senang memiliki begitu banyak ahli berpengalaman untuk membantu kami menjawab pertanyaan seperti: Aerosol apa yang ada di Samudra Selatan? Dari mana mereka berasal? Bagaimana mereka mengubah awan?” Kata Pöhlker. Para peneliti berharap bahwa pengukuran tidak hanya akan memberikan data penting untuk mengoptimalkan ramalan cuaca dan model iklim di selatan yang sedikit dipelajari, tetapi juga pemahaman dasar yang lebih baik tentang bagaimana atmosfer dan awan akan bereaksi terhadap penurunan emisi dalam beberapa dekade mendatang. Pengukuran pesawat selama “Halo-South” terutama didanai oleh DFG, dengan kontribusi dari Max Planck Institute for Chemistry (MPIC) dan Jerman Aerospace Center (DLR). Mereka adalah awal untuk kerja sama penelitian intensif antara Jerman dan Selandia Baru.
Udara bersih di selatan sebagai tantangan bagi model iklim
Pengamatan penginderaan jauh dari tanah adalah hubungan penting antara misi pesawat terbang “halo-selatan” dari pesawat riset Halo pada bulan September dan Oktober 2025 dan ekspedisi kapal penelitian Jerman Sonne dan Polarstern yang direncanakan untuk 2027/28, yang semuanya akan menyelidiki atmosfer Samudra Selatan di tepi Antarctica. Layanan Cuaca Metservice Selandia Baru dan Universitas Canterbury di Christchurch (Otautahi) juga secara signifikan terlibat dalam proyek -proyek tersebut.
Awan di atas ujung selatan pulau selatan Selandia Baru terutama dipengaruhi oleh laut ketika massa udara dari selatan pindah dari Antartika dan Samudra Selatan menuju Selandia Baru. Sumber emisi kontinental besar seperti debu mineral, asap kebakaran hutan atau kontribusi buatan manusia dari industri dan lalu lintas tidak ada di sepanjang jalur ini. Di sisi lain, ada juga episode udara yang berdebu dan berpolusi manusia ketika massa udara pindah ke Australia ke Selandia Baru atau ketika asap kebakaran hutan diangkut dari Afrika atau bahkan Amerika Selatan di ketinggian tinggi. Mungkin kontras besar dalam polusi udara yang saat ini saat ini dan model iklim dengan tantangan yang belum terselesaikan. Kualitas prakiraan penutup awan di belahan bumi selatan masih lebih buruk daripada untuk belahan bumi utara. Ini diduga karena udara bersih yang berlaku dengan kurangnya partikel aerosol, yang diperlukan sebagai inti nukleasi untuk tetesan awan atau kristal es.
Tujuh tahun persiapan untuk kampanye pengukuran besar di tepi Samudra Selatan

Persiapan telah berlangsung sejak 2018 untuk proyek penelitian atmosfer utama, yang akan mengumpulkan data terperinci tentang aerosol, awan dan curah hujan yang sangat dibutuhkan oleh komunitas pemodelan iklim global selama beberapa bulan mendatang. Kampanye ini disebut “Gosouth-2” karena sudah ada kampanye uji pertama “Gosouth” pada tahun 2022 bersama dengan National Institute of Water and Atmospheric Research (NIWA) di Selandia Baru.
“Kami memindai distribusi dan pergerakan partikel aerosol dan awan di atmosfer di atas kami beberapa kali satu menit dengan akurasi beberapa meter. Hal ini memungkinkan kami untuk membedakan antara berbagai komponen seperti kristal es, tetesan awan atau berbagai jenis aerosol. Ini membentuk dasar untuk semua investigasi selanjutnya ke dalam interaksi antara aerosol dan clou.” “Karena radar yang digunakan juga mencatat profil partikel presipitasi, pengaruh berbagai massa udara pada pembentukan hujan juga dapat diselidiki,” kata Prof. Heike Kalesse-Los dari Universitas Leipzig.
Lokasi di ujung selatan Pulau Selatan sangat ideal untuk mengkarakterisasi udara bersih asli dari Antartika dan Samudra Selatan. Namun demikian, para peneliti mengharapkan massa udara dari Australia yang lebih banyak tercemar dengan partikel aerosol sekitar 25 persen dari waktu. “Kontras ini akan memungkinkan kami untuk membuat perbandingan terperinci, seperti analisis awal pengukuran lidar jangka panjang dari Lauder, Selandia Baru, telah ditunjukkan,” jelas Patric Seifert. Tujuan dari “Gosouth-2” adalah studi kontras terperinci tentang sifat awan di udara Antartika yang bersih versus awan di udara Australia yang terkepung aerosol. Investigasi semacam itu adalah kunci untuk pemahaman yang lebih baik tentang kemungkinan variabilitas awan di bawah kondisi aerosol yang berubah. Untuk tujuan ini, tim yang dipimpin oleh Patric Seifert dan Heike Kalesse-Los dari University of Leipzig telah menerima dana dari Jerman Research Foundation (DFG) untuk
Pengukuran tanah yang menyertai di Universitas Leipzig
Selain kolaborasi mereka dalam proyek Acadia, para peneliti dari Universitas Leipzig akan menemani kampanye penerbangan “Halo South” dengan pengukuran tambahan di Pusat Aerospace Nasional Tawhaki di sisi timur Pulau Selatan Selandia Baru selama beberapa bulan mendatang. Radar awan Limrad94 dari Leipzig University dikirim ke Selandia Baru dengan wadah Tropos. Selain itu, beberapa radiosondes (balon cuaca) akan diluncurkan dari Tawhaki pada setiap hari penerbangan halo. Pengukuran tanah di Bandara Invercargill (Waihopai) dan Pusat Aerospace Nasional Tawhaki juga merupakan bagian dari Proyek UE CleanCloud, yang sedang menyelidiki interaksi antara aerosol dan awan untuk meningkatkan pemahaman kita tentang dinamika iklim di dunia yang selalu berubah.