Umfassende Homogenisierung von Radiosondenbeobachtungen

Die umfassende Homogenisierung der Radiosondenbeobachtungen von Temperatur, Wind und Feuchtigkeit rund um den Globus und so weit wie möglich zurück (1930er Jahre in einigen Fällen) ist eine wichtige Aufgabe, um die Klimaänderungen der freien Atmosphäre im letzten Jahrhundert zu charakterisieren. Die Homogenisierung ist auch ein wichtiger Input für globale Reanalysen, also zeitlich homogene gerasterte Felder atmosphärischer Parameter zurück zum Anfang des 20. Jahrhunderts. Die Arbeit erfolgt in  Zusammenarbeit mit ECMWF, ETH Zürich, UK MetOffice und anderen internationalen Institutionen. Das Bild stellt den Effekt der Homogenisierung auf Temperaturtrends aus Radiosondendaten dar. 

Homogenisierungsmethoden im Allgemeinen

Während die Hauptanwendung der Homogenisierungsmethoden auf Radiosondendaten liegt, können sie auch auf andere Beobachtungssysteme aber auch auf Output von Reanalysen angewendet werden, beispielsweise auf den globalen Energiehaushalt (siehe Forschungspunikt "Atmosphärische Energietransporte").

Forscher:

• Leopold Haimberger
• Michael Blaschek

Publikationen:

• Hersbach, H., S. Brönnimann, L. Haimberger, M. Mayer, L. Villiger, J. Comeaux, A. Simmons, D. Dee, S. Jourdain, C. Peubey, P. Poli, N. Rayner, A. Sterin, A. Stickler, M. A. Valente, S. Worley, 2017: The potential value of early (1939-1967) upper-air data in atmospheric climate reanalysis. Quart. J. Roy. Meteorol. Soc.
• Milan, M., and L. Haimberger (2015), Predictors and grouping for bias correction of radiosonde temperature observations, J. Geophys. Res. Atmos., 120, 10,736–10,766, doi:10.1002/2015JD023635.
• Ramella Pralungo, L., and L. Haimberger, 2015: New estimates of tropical mean temperature trend profiles from zonal mean historical radiosonde and pilot balloon wind shear observations, J. Geophys. Res. Atmos., 120, 3700–3713.
• Ramella-Pralungo, L.R., Haimberger, L., Stickler, A., Brönnimann, S., 2014: A global radiosonde and tracked balloon archive on 16 pressure levels (GRASP) back to 1905 - Part 1: Merging and interpolation to 00:00 and 12:00 GMT. Earth System Science Data, 6, 185-200.
• L. Ramella Pralungo and L. Haimberger, 2014: A "Global Radiosonde and tracked-balloon Archive on Sixteen Pressure levels" (GRASP) going back to 1905 – Part 2: homogeneity adjustments for pilot balloon and radiosonde wind data. Earth Syst. Sci. Data, 6, 297–316. doi:10.5194/essd-6-297-2014
• Haimberger, L., C. Tavolato and S. Sperka, 2008: Towards elimination of the warm bias in historic radiosonde temperature records - some new results from a comprehensive intercomparison of upper air data, J. Climate 21, 4587-4606.
• Haimberger, L., C. Tavolato, and S. Sperka, 2012: Homogenization of the global radiosonde temperature dataset through combined comparison with reanalysis background series and neighboring stations. J. Climate 25, 8108–8131
• Grant, A. N. and Brönnimann, S. and Haimberger, L., 2008: Recent Arctic warming vertical structure contested, Nature, 455, E2-E3.
• Santer, B., P. Thorne, L. Haimberger, K. Taylor, T. Wigley, J. Lanzante, S. Solomon, M. Free, P. Gleckler, P. Jones, T. Karl, S. Klein, C. Mears, G. Schmidt, D. Seidel, S. Sherwood, and F. Wentz, 2008: Consistency of modelled and observed temperature trends in the tropical troposphere. Int. J. Climatol., 28,  1703–1722.
• Haimberger, L., 2007: Homogenization of radiosonde temperature time series using innovation statistics. J. Climate 20, 1377-1403.

Bilder: Temperaturtrends an Radiosondenstationen in K/10a in 300 hPa in der Periode 1954-1974. Nur Stationen mit mehr als 19 Jahren Daten in dieser Periode sind berücksichtigt. a) Vor der Homogenisierung, b) nach der Homogenisierung.