Prof. em. Dr. Werner Alpers
em. Professor
Fernerkundung & Assimilation
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Schwerpunkte
- Fernerkundung & Assimilation
Wissenschaftlicher Werdegang
Werner Alpers studierte Physik an der Universität Hamburg, Zürich (Schweiz) und Madison, Wisconsin (USA). Im Jahr 1962 erhielt er das Diplom in Physik (Dipl.- Phys.) von der Universität Hamburg, im Jahr 1964 den Master of Science (M. S.) von der Universität von Wisconsin, USA, und im Jahr 1967 den Doktorgrad (Dr. rer. nat.) in der theoretischen Physik (Elementarteilchenphysik) von der Universität Hamburg.
Von Februar 1968 bis September 1970 war er am Europäischen Weltraumforschungsinstitut (ESRIN) der Europäischen Weltraumorganisation (ESRO) in Frascati (Italien) tätig und von Oktober 1970 bis September 1973 am Max -Planck-Institut für Physik und Astrophysik, Institut für extraterrestrische Physik, in Garching bei München, wo er auf dem Gebiet der Weltraumphysik und der Physik der kosmischen Strahlung forschte. Im Jahr 1973 wechselte er zur Ozeanographie und arbeitet seitdem auf dem Gebiet der Fernerkundung des Ozeans. Von 1973 bis 1985 war er Wissenschaftler an der Universität Hamburg und am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg, von 1985 bis 1989 Professor (C3) an der Fakultät für Physik und Elektrotechnik der Universität Bremen und von 1989 bis 2001 Professor (C4) am Institut für Meereskunde der Universität Hamburg, wo er die Forschungsgruppe „Satelliten-Ozeanographie" aufbaute und leitete. Von 1998 bis 2001 war er auch Geschäftsführender Direktor des Instituts für Meereskunde. Seine Forschungsgruppe befasste sich dort mit Grundlagenforschung, die der Vorbereitung von Satelliten- und Spaceshuttlemissionen dienten. Sie beinhalteten Radarrückstreuexperiment im Labor (an einem Windwellenkanal) und auf See (von der „Forschungsplattform Nordsee“ und von Flugzeugen und Hubschraubern aus). Ein weiterer Schwerpunkt der Forschung war die Entwicklung theoretischer Modelle zur Beschreibung der Wechselwirkung von Mikrowellen (Radarstrahlen} mit der Ozeanoberfläche, welche die Grundlage dafür bilden, aus Satellitendaten Informationen über den Ozean zu erhalten. Werner Alpers and Cliff Rufenach aus den USA waren die ersten, die zeigten, wie man mit einem Radarhöhenmesser von Satelliten aus die Höhe von Ozeanwellen messen kann und wie man mit einem Radar mit synthetischer Apertur (SAR) Informationen ueber das Ozeanwellenspektrum erhalten kann. Er war auch der erste, der eine Theorie entwickelt hat, die erklärt, wie es möglich ist, mit einem SAR auch Informationen über Unterwasserbänke und interne Wellen im Ozean zu erhalten.
Bereits 1977 analysierte er zusammen mit Wissenschaftlern des National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Daten des amerikanischen Geos-3 Satelliten (Start 1975) und ab 1978 Daten des amerikanischen Seasat Satelliten (Start 1978). Ferner beteiligte er sich als „Principle Investigator“ an den Spaceshuttle-Missionen Spacelab-1 (1983), SIR-B (1984) und SIR-C/X-SAR (1994). Im Jahre 1992 organisierte er im Auftrag der Europäischen Weltraumargentur (ESA) eine Messkampagne, während der gleichzeitig Radaraufnahmen vom europäischem Fernerkundungssatelliten ERS-1 (Start 1991) und dem russischen Aufklärungssatelliten Almaz-1 (Start 1991) über mehrere Meeresgebiete gemacht wurden. Ziel der Messkampagne war es herauszufinden, welches Radar mit synthetischer Apertur an Bord beider Satelliten besser geeignet ist, Meereswellen vom Weltraum aus zu messen. Die Daten wurden gemeinsam in Moskau und Hamburg ausgewertet, woraus sich eine enge Kooperation mit russischen Wissenschatlern entwickelte.
Er verfasste als Autor oder Koautor mehr als 120 Arbeiten in Fachzeitschriften und Büchern und mehr als 110 Beiträge in Tagungsbänden, die mehrheitlich die Fernerkundung des Ozeans und der Atmosphäre über dem Ozean zum Gegenstand haben. Zwei der wichtigsten Ergebnisse seiner Forschungen sind 1) die Entdeckung von internen Wellen in der Strasse von Messina (zusammen mit Ettore Salusti von der Universität Rom) und 2) der Nachweis, dass sehr dünne Oberflächenfilme, die nur einer Molekularschicht dick sind, auch lange Ozeanwellen dämpfen können (zusammen mit Heinrich Hühnerfuss von der Universität Hamburg). Er war auch aktiv in mehreren Beratungsgremien des Bundesministeriums für Wissenschaft und Technologie, der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der Europäischen Forschungsgemeinschaft und der Europäischen Weltraumagentur (ESA), in denen Themen der satellitenbasierten Erdbeobachtung beraten wurden. Insbesondere war er von Beginn an involviert in der Planung der europäischen Erdbeobachtungssatelliten ERS-1 Start (1991), ERS-2 (Start 1995) und Envisat (Start 2002) und war „Principal Investigator“ in allen drei Satellitenmissionen der ESA. Im Jahr 1999 organisierte er als General Chairman das Internationale Geowissenschaften- und Fernerkundungssymposiums (IGARSS'99) im Kongresszentrum in Hamburg.
Nach seiner Emeritierung im Jahre 2001 setzte er seine Forschungen auf dem Gebiet der Satelliten-Ozeanographie an der Universität Hamburg fort. Er arbeitet eng mit Wissenschaftlern in der Volksrepublik China, Taiwan, Russland, USA, Frankreich und Norwegen zusammen. In den letzten Jahren konzentrierte sich sein Forschungsinteresse auf das Studium von mesoskaligen atmosphärischen Prozessen in der marinen Grenzschicht unter Verwendung von SAR Daten. Neben seiner Forschungstätigkeit engagiert er sich auch in der Lehre, hauptsächlich als Dozent in Fernerkundungskursen, die von der ESA und anderen Institutionen organisiert werden, z. B. in China (Qingdoa, Hangzhou, Shanghai, Hong Kong), aber auch in anderen Ländern (Deutschland, Niederlande, Taiwan, Südkorea, Vietnam, Indien und Mexiko). Seit 2004 arbeitet er eng zusammen mit chinesischen Wissenschaftlern im Rahmen des Dragon Projekts, ein Kooperationsprojekt auf dem Gebiet der Satellitenfernerkundung zwischen der ESA und dem National Remote Sensing Centre of China/Ministry of Science and Technology, dessen Laufzeit gerade bis 2021 verlängert wurde. Werner Alpers is seit 1999 Gastprofessor an der Ozean Universität von China in Qingdao, erhielt 2008 den Nationalen Freundschaftspreis der Volksrepublik China und ist seit 2011 Ehrenbürger der Provinz Shandong.
Forschungsschwerpunkte
- Fernerkundung des Ozeans
Publikationen
Alpers, W.; Yuan Zhao, Y.; Alexis A. Mouche, A. A.; Chan, P. W.. “A note on radar signatures of hydrometeors in the melting layer as inferred from Sentinel-1 SAR data acquired over the ocean”. 2021, S. 253. https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.112177
Cavaliere, D.; La Forgia, G.; Adduce, C.; Alpers, W.; Martorelli, E. “Breaking location of Internal Solitary Waves over a sloping seabed”. 2020 http://dx.doi.org/10.1029/2020JC016669
Alpers W., Liu A.K., and Wu S.Y.. “Satellite Remote Sensing SAR”. Encyclopedia of Ocean Sciences. 3. Aufl. Hg. Cochran, J. K.; Bokuniewicz, H. J.; Yager, P. L. Bd. 5. San Diego: Academic Press, 2019, S. 429-442.
Alpers, W.. “Surface Films”. Encyclopedia of Ocean Sciences. 3. Aufl. Hg. Cochran, J. K.; Bokuniewicz, H. J.; Yager, P. L.. Bd. 3. Academic Press: San Diego, 2019, S. 42-46.
Alpers, W.. “On the use of SAR in studies of upwelling”. IGARSS 2018 - 2018 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. 2018 doi: 10.1109/IGARSS.2018.8517686