De waterkringloop, wolkmicrofysica en wolk-aerosolinteracties worden door verschillende internationale consortia erkend als sleutelelementen van het Antartische klimaatsysteem, zoals het Joint Programming Initiative Connecting Climate Change Knowledge for Europe (JPI Climate) of het International Panel on Climate Change (IPCC). Wolken en aërosolen spelen een belangrijke rol in het stralingsenergiebudget en aërosolen beïnvloeden de microfysica van de wolken omdat ze condensatie van wolken en ijskernen zijn. Bovendien vormen wolken een belangrijk onderdeel van de hydrologische cyclus die dienen als middel om het transport van waterdamp naar Antarctica te koppelen aan neerslag. Omdat neerslag de enige bronterm is in de oppervlaktemassabalans van de Antarctische ijskap, is het een van de belangrijkste factoren die de zeespiegel beïnvloeden. De huidige kennis over de interactie tussen wolken, neerslag en aerosol in Antarctica is echter nog steeds beperkt, zowel van directe waarnemingen als van regionale klimaatmodellen. Dit is jammer, aangezien de Antarctische ijskap naar verwachting een dominante bijdrage zal leveren aan de zeespiegelstijging in de 21e eeuw. Om deze complexe processen te onderzoeken, is het nodig om verschillende instrumenten voor instrumentatie en modellering te combineren. Op het Belgisch Antarctisch onderzoeksstation Princess Elisabeth (PES) bestaat zo'n observatorium voor aerosol-, wolk- en neerslageigenschappen. De synergie van de datasets is benut in eerste casestudy's over het effect van aerosolen op wolken en neerslagprocessen met een verbeterde aerosol-wolk-precipitatieparametrering van het regionale klimaatmodel COSMO-CLM2. De eerste resultaten tonen een sterke gevoeligheid van wolkmicrofysica voor het aantal ijskernen (IN) en minder voor het aantal wolkencondensatiekernen (CCN). Dit komt overeen met recente metingen in het noordpoolgebied. Metingen van IN op Antarctica zijn echter zeldzaam en uitdagend vanwege hun zeer lage concentraties. CLIMB stelt daarom voor om systematische metingen te doen van ijskiemvormende deeltjes (INP) bij PES. Deze metingen zullen worden gecombineerd met meteorologische, aerosol- en wolkmicrofysische waarnemingen - beide uitgevoerd op PES (1390 m boven zeeniveau) en incloud, op het typische neerslaande wolkenniveau (ongeveer 1-2 km hoger). Het belangrijkste doel van CLIMB is het inzicht in het klimatologische effect van CCN en in het bijzonder van IN op wolken, neerslag, straling en de oppervlaktemassabalans in Oost-Antarctica te verbeteren. CLIMB levert een unieke dataset van in-cloud meteorologische, aerosol- en cloudkenmerken, gecombineerd met eveneens gelijktijdige grenslaagmetingen. De dataset zal een gedetailleerde mapping mogelijk maken van de oorsprong van de luchtmassa en dus van de transportmechanismen naar Oost-Antarctica, relevant voor de massabalans van het oppervlak.

De uitkomsten van CLIMB zullen essentieel zijn voor betrouwbare projecties van de invloed van Antarctica op de toekomstige mondiale zeespiegel. De vele wetenschappelijke samenwerkingen op basis van de metingen van het bestaande atmosferische observatorium bij PES zullen profiteren van de nieuwe dataset en de verlengde tijdreeksen voor aerosol- en wolkkenmerken. De projectresultaten zijn waardevol voor de wetenschappelijke gemeenschap en relevant voor de samenleving en het klimaatbeleid. Het uitgangspunt van CLIMB zal de voortzetting zijn van het bestaande atmosferische observatorium bij PES, inclusief aerosol in-situ eigenschappen, wolkenoptreden, type en hoogte, hoeveelheid neerslag en verticaal opgeloste aerosol-extinctiecoëfficiënt. Tijdens twee Australische zomers zullen bij PES ongeveer 24 filtermonsters worden verzameld voor INP-analyse. CLIMB stelt verder voor om metingen direct op wolkniveau uit te voeren - in het Vikinghogda-gebergte, ongeveer 12 km van PES. Ze bevinden zich vaak in de cloud, het topgebied op 2600 m boven zeeniveau is toegankelijk en daar kunnen sensoren worden geïnstalleerd. De volgende kleine en batterijgevoede sensoren worden geïnstalleerd: (i) een sensor voor deeltjesgrootteverdeling; (ii) een Lufft slimme disdrometer voor type neerslag, intensiteit en druppel / kristalgrootte; (iii) een geautomatiseerd bemonsteringssysteem voor halfvluchtige en vluchtige organische verbindingen; (iv) geminiaturiseerde, zelfregistrerende sensoren voor temperatuur, relatieve vochtigheid en druk. Of de bergen in de cloud zijn, kan continu worden gecontroleerd met een webcam op PES. Op PES zal een tweede slimme Lufft-disdrometer worden geïnstalleerd. Dezelfde soort geminiaturiseerde sensoren voor temperatuur, relatieve vochtigheid en druk zullen worden geïnstalleerd op PES (1390 m boven zeeniveau) en op een bergtop tussen PES en het Vikinghogda-gebergte (1600 m boven zeeniveau). Radiogeluiden zullen de verticale meteorologische waarnemingen voltooien. Het regionale klimaatmodel COSMO-CLM2 zal worden uitgevoerd met de nieuwe dataset om de parametrering te verbeteren en het klimatologische effect van INP op wolken, neerslag, straling en de oppervlaktemassabalans in Oost-Antarctica te onderzoeken. De modellen voor het terugtraject en de verspreiding FLEXTRA en FLEXPART zullen worden toegepast om de oorsprong en transportmechanismen van de luchtmassa naar Antarctica te analyseren.