Daten von der Arktis bis zum Äquator

Mehr als 60 Atmosphärenforscher aus Deutschland, Brasilien und Israel erkundeten im September mithilfe des Forschungsflugzeugs HALO hoch aufsteigende Wolkentürme über dem Amazonas-Regenwald.

Ziel der ACRIDICON-CHUVA-Messkampagne war es, herauszufinden, wie Aerosolpartikel, Wolkentropfen und Eiskristalle, Wind und Sonnenstrahlung in der Atmosphäre wechselwirken. Das soll Informationen liefern über die Entstehung und Eigenschaften von Wolken und Niederschlag sowie deren Auswirkung auf das Klima. Mit dabei war auch ein Team vom Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung.

Die Forscher flogen vom brasilianischen Manaus aus in 14 Messflügen von etwa sieben Stunden Dauer über dem Regenwald bis zu 15 Kilometer hoch in die Atmosphäre. Dabei flog das Flugzeug oft direkt in aufsteigende Regen- und Gewitterwolken, sogenannte konvektive Wolken. Tropfen, die sich im unteren Teil bilden, verwandeln sich beim Aufsteigen innerhalb der Wolke in Eis. Der höchste Teil des Wolkenturms besteht nur noch aus Eiskristallen.

Genau in diesem Bereich führten die Jülicher Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Dr. Martina Krämer ihre Messungen durch. Zum Einsatz kam dabei an Bord von HALO ihr Gerät NIXE-CAPS (New Ice eXpEriment – Cloud and Aerosol Particle Spectrometer), mit dem sich Zahl und Größe von Eiskristallen und Tröpfchen in einer Wolke bestimmen lassen.

„Der Einfluss der Aerosolpartikel auf die Zahl und Größe der Wolkenpartikel steigt von den Tropfen in den unteren Schichten bis zu den 15 Kilometer hohen Spitzen der Wolken“, erläutert Martina Krämer, Leiterin der Arbeitsgruppe „Wasserdampf und Wolken“ im Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Stratosphäre (IEK-7).

Eine Wolke, die aus wenigen großen Tropfen oder Eispartikeln besteht, lässt viel mehr Sonnenlicht zur Erdoberfläche durch als eine dichtere Wolke, die viele kleine Tröpfchen bzw. Eisteilchen enthält. Damit wirkt sie weniger abkühlend, obwohl der Wassergehalt in beiden Wolkentypen ähnlich ist. Verschmutzte Wolken enthalten mehr, aber dafür kleinere Wassertropfen als saubere Wolken. Sie bilden daher weniger schnell Regen und erscheinen heller, da kleinere Tröpfchen mehr Sonnenlicht reflektieren als große.

Für die Jülicher Forscherinnen und Forscher bildet Brasilien den Abschluss eines erfolgreichen Kampagnenjahres, das sie in die Arktis, mittlere Breiten und schließlich in die Tropen führte. „Wir haben mit NIXE-CAPS an Bord von Forschungsflugzeugen über 200 Flugstunden Messungen durchgeführt und besitzen jetzt einen Datensatz von der Arktis bis zum Äquator“, zieht Martina Krämer Bilanz.

Die Abkürzung ACRIDICON-CHUVA steht für „Aerosol, Cloud, Precipitation, and Radiation Interactions and Dynamics of Convective Cloud Systems“ und das brasilianische Wort „Regen“. Das Forschungsprojekt wird vom Leipziger Institut für Meteorologie, dem Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz und dem brasilianischen Forschungsinstitut Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) koordiniert.

Das Forschungsflugzeug HALO ist eine Gemeinschaftsinitiative deutscher Umwelt- und Klimaforschungseinrichtungen. Gefördert wird HALO durch Zuwendungen des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), der Helmholtz-Gemeinschaft, der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), der Leibniz-Gemeinschaft, des Freistaates Bayern, des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ, des Forschungszentrums Jülich und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Weiterführende Informationen:

Forschung der Arbeitsgruppe „Wasserdampf und Wolken“ am IEK-7

Forschungsflugzeug HALO

Pressemitteilung von Max-Planck-Institut Mainz und Leipziger Institut für Meteorologie

Pressemitteilung vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Ansprechpartner:

Dr. Martina Krämer
Tel. 02461 61-6921
E-Mail: m.kraemer@fz-juelich.de

Pressekontakt:

Erhard Zeiss, Pressereferent
Tel. 02461 61-1841
E-Mail: e.zeiss@fz-juelich.de