Systemarchitektur
Das mobile Messystem KITcube ist modular aufgebaut. Neben der umfangreich mit modernsten Fernerkundungssystemen und in situ Messinstrumenten ausgerüsteten Hauptmessstation, die den gedachten Würfel „cube“ in der Atmosphäre hoch aufgelöst beprobt – der Ausgangsidee für den KITcube erweitern „Meso Stations“ und Sensornetzwerke das Messgebiet entsprechend den im Fokus stehenden Forschungsfragen auf Gebiete im Umkreis von etwa 100 km.
Die Stationen sind hochgradig mobil, sodass die Standortauswahl primär nach der meteorologischen Eignung getroffen werden kann. Die Meso Stations und Sensornetzwerke werden vollautomatisch betrieben und wahlweise vom Hauptstandort oder der KITcube-Zentrale am KIT Campus Nord fernüberwacht. Standardisierte Prozesse und Strukturen ermöglichen die temporäre Integration von Messgeräten aus Atmosphärenbeobachtungssystemen unserer jeweiligen Projektpartner, z.B. um Aerosolkomponenten oder Wasserisotope sowie die automatisierte Prozessierung von Messdaten zur Nutzung in zeitkritischen Anwendungen wie der systemübergreifenden koordinieren Instrumentensteuerung oder der Datenübergabe an Assimilierungssysteme für Wettervorhersagemodelle.
Messstationen
Hauptmessstation
Die Hauptmessstation (Abb. 1) ist die größte Beobachtungsstation im KITcube. Sie umfasst neben ständigen Messungen der bodennahen Energiebilanz, des Windes mit einem Doppler Lidar, sowie Temperatur- und Wasserdampfprofile mit einem Mikrowellenradiometer auch Messgeräte zur detaillierten Untersuchung von unter besonderer Beobachtung stehender Ereignisse während intensiver Beobachtungszeiträume, wie ein Wolkenradar oder Radiosonden. Neben den Messgeräten umfasst die Hauptmessstation auch einen Bürocontainer zur Überwachung der Messungen rund um die Uhr und Vorbereitung von Radiosondierungen (Abb. 2). Mit einer Werkstatt ist die Hauptmessstation auch Anlaufpunkt für Wartung und Reparaturen der umliegenden Messstationen.
Meso station
Eine Meso station (Abb. 3) besteht aus einem Doppler Lidar zur Bestimmung des Windprofils, einem DIAL für Wasserdampfprofile, einer Wolkenkamera zur Wolkenbeobachtung, einem
mobilen Mast für Messungen von Temperatur, Druck, Wind, Feuchte und Niederschlag nahe der Oberfläche, sowie einem Distrometer zur Bestimmung von Tropfenverteilungen des Niederschlags.
