CARIBIC (Civil Aircraft for the Regular
Investigation of the atmosphere
Based on an Instrument Container) é un potente sistema creato per ottenere dettagliate misurazioni sulla composizione atmosferica. Vengono misurati tutti i gas responsabili dell´effetto serra oltre a molti gas e particelle. Undici importanti istituzioni scientifiche provenienti da sei stati europei partecipano a questo progetto.
LUFTHANSA offre l´uso di uno dei suoi nuovi AIRBUS A340-600 (aereo a lungo raggio). Questo consente a CARIBIC di compiere misurazioni da luoghi remoti, come, ad esempio,tra San Paulo e Santiago. Ogni mese, partendo da Francoforte, molte regioni, di grande interesse per gli scienziati, vengono regolarmente misurate.
Misurare volando!
L´ingresso per l´aria e gli aerosol é un oggetto di alta ingegneria. Progettazione e realizzazione sono state effettuate sotto stretto controllo, riguardo all´aspetto non solo scientifico, ma anche su quello della sicurezza dell´aereo stesso. Il sistema deve essere molto stabile aerodinamicamente. La parte superiore é visibile allínterno dell´aereo.
All´interno dell´ aereo un insieme di tubi conduce l´aria esterna alla strumentazione. Le modifiche per il progetto CARIBIC hanno richiesto 12 giorni di lavoro e si sono concluse con un volo di prova. Nel frattempo é stato anche installato internet ed una rete wireless, non utilizzando quindi alcun giorno aggiuntivo per il settaggio della strumentazione.
Il sistema di "iniezione" si muove alla velocitá di 250 m/s attraverso l´aria. Esso contiene 3 diverse sonde separati con 4 diverse entrate per la misurazione dell´aria. Sono inoltre presenti 3 mini-telescopi che consentono di analizzare lo spettro solare. Una camera video consente di analizzare la composizione delle nuvole. L´aria analizzata viene poi espulsa attraverso un "outlet".
Tutto l´equipaggiamento é installato nel container dedicato, lungo 3.2 m e pesante 1500 Kg. Quindici strumenti, tutti totalmente controllati via computer, funzionano in modo completamete automatico. Durante ogni volo 28 esemplari di aria sono raccolti per delle analisi dettagliate in laboratorio. Questo container e´il frutto di molti anni di richerche e innovazioni tecnologiche. Esso vola molto frequentemente, una o due volte al mese...
Perché CARIBIC ?
Cambiamenti nella composizione dell´atmosfera terrestre causano cambiamenti climatici. L´atmosfera puó essere considerata come un grande e complesso reattore chimico. Vicino a particelle (polvere etc.) miliardi di tonnellate di gas inquinanti (.. e gas naturali, per esempio emessi dagli oceani) sono ogni anno introdotti nell´atmosfera. Una volta nell´aria, i gas sono trasportati, "mescolati", ed infine interagiscono in centinaia di reazioni chimiche. Spesso si formano nuove particelle aerosol, le quali influenzano la la formazione di nuvole, e quindi anche il bilancio radiativo terrestre. Fortunatamente, grazie alla luce solare ultravioletta, l´atmosfera si "auto" pulisce, creando un complesso equilibrio dinamico tra sostanze inquinanti e sostanze detergenti. Il lavoro degli scienziati nel comprendere tutti questi processi necessita sempre di piú di estese misurazioni. Queste sono necessarie a livello globale, dettagliate, estese nel tempo, lungo diversi anni, notte e giorno. CARIBIC é un sistema unico che utilizza voli di linea per otteneri questi dati. L´idea é semplice la realizzazione realtá !
CARIBIC principal investigators:

Prof. Dr. Dr. hc. mult. Paul Crutzen, MPI Mainz - Science adviser
Prof. Dr. Jos Lelieveld, MPI Mainz - The oxidative capacity of the atmosphere
Prof. Dr. Andreas Macke and Dr. Markus Hermann, TROPOS Leipzig - Aerosol distributions
Prof. Dr. Johannes Orphal and Dr. Andreas Zahn, IMK FZ Karlsruhe - Water vapor and ozone climatologies, short lived reactive gases
Prof. Dr. Markus Rapp and Dr. Hans Schlager, Dr. Helmut Ziereis, DLR Oberpfaffenhofen - Nitrogen oxide budget and aircraft emissions
Prof. Dr. Ulrich Platt, Dr. Lara Penth, University of Heidelberg - Optical measurements, remote sensing
Dr. David Oram, University of East Anglia, Norwich - Halocarbon research
Prof. Dr. Bengt Martinsson, University of Lund - Aerosol properties
Prof. Dr. Markus Leuenberger, University of Bern –Ultra precise oxygen measurments
Dr. Ralf Ebinghaus, GKSS Geesthacht - Atmospheric mercury cycle
Dr. Philippe Ciais, LSCE-CEA, Paris - Carbon dioxide cycle
Dr. Peter van Velthoven, KNMI, the Netherlands - Meteorology
Dr. Jonathan Williams, MPI Mainz - Hydrocarbon chemistry
Ingegneri della compagnia aerea Lufthansa e scienziati dediti alla ricerca sull´atmosfera hanno lavorato insieme per creare questa nuova piattaforma, per capire l´atmosfera terrestre in grande dettaglio sia su lunghe distanze che negli anni a venire. Grazie a una eccellente collaborazione, CARIBIC puol´ tenersi aggiornato sulll´atmosfera che cambia.
CARIBIC é stato presentato nel Dicembre 2004 quando l´on. Mr Trittin (Il ministro tedesco per l´ambiente) ha usato l´aereo CARAIBIC A340-600 per volare ad un summit a Rio de Janeiro. I cambiamenti climatici si confrontano con l´umanitá. La piena comprensione della nostra atmosfera, la sua chimica, fisica e composizione é una notevole sfida per gli scienziati.
Qui sotto é presentata una interessante illustrazione sull´ "origine dell´aria" che é stata intercettata dall"aereo nel volo Francoforte Buenos Aires. Lasciando l´Europa CARIBIC "vede" aria che é stata trasportata (nei cinque giorni precedenti) e proveniente , al massimo, dall´Oceano Pacifico. Sulla Spagna avviene un complesso mescolamento dovuto a un sistema di basse pressioni. é da notare che l´aria a 11 km generalmente é molto piú pulita dell´aria presente alla superficie terrestre, che generalmente é inquinata dalle emisioni dai continenti. Quando una massa d´aria raggiunge il suolo, questa raccoglie le emissioni. Se una forte convezione é presente, l´aria viene rapidamente trasportata dalla superficie all´altezza delle misurazioni di ~ 11 km. Nei tropici, tutto é piú statico. Qui l´aria so muove molto meno in 5 giorni e nel frattempo essa viene sollevata dalla superficie oceanica (in verde). Questo tipo di masse d´aria possono essere abbastanza pulite gratie all´azione della radiazione solare. L´aria é poi gradualmente ancor di piú ripulita grazie ad un processo che vogliamo studiare. Comunque grossi incendi producono una continua alterazione della normale composizione atmosferica . Arrivando verso Buenos Aires, possiamo notare un debole vento proveniente da Ovest, (questo a Dicembre, quindi estate a Buenos Aires). Il colore rosso cupo indica masse d´aria proveneinti dalla stratosfera. Per voli come questo CARIBIC ottiene migliaia di dati riguardanti la composizione dell´aria.
Per informazioni www.caribic-atmospheric.com
Translation: Andrea Pozzer and Domenico Taraborrelli, MPI Mainz