Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Satellitenanalyse hilft genauere Aussagen über den Klimawandel zu treffen

04.03.2016

Internationales Wissenschaftlerteam unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Chemie findet neue Methode, um bisherige Unsicherheiten bei der Vorhersage der Erderwärmung zu verringern – Satellitenanalyse liefert genauere Messwerte um die Aufwindgeschwindigkeit an der Wolkenuntergrenze zu ermitteln und die Fähigkeit von Aerosolpartikeln zur Bildung von Wolkentröpfchen zu quantifizieren

Die Schätzungen für die durch menschliche Emissionen verursachte globale Erwärmung bis zum Ende des 21. Jahrhunderts reichen von 1,5 bis 4,5 Grad Celsius.


Messtürme des „Amazon Tall Tower Observatory“ (ATTO) im brasilianischen Regenwald sammeln wichtige Daten, um Voraussagen über die Klimaentwicklung zu verbessern.

Meinrat O. Andreae

Diese Unsicherheit ist eine wesentliche Ursache für die intensive öffentliche Debatte über die Verantwortung der Menschheit für den Klimawandel und die Maßnahmen, die zur Begrenzung seiner Folgen erforderlich sind.

Ein internationales Wissenschaftlerteam aus Israel, Deutschland, China und den USA hat nun eine Möglichkeit gefunden, diese Unsicherheit durch die Verwendung von Daten eines neuen operationellen Wettersatelliten zu reduzieren.

Seit langem ist allgemein anerkannt, dass die Treibhausgasemissionen eine Ursache der globalen Erwärmung sind, da sie die Abgabe der von der Erde abstrahlenden Hitze an den Weltraum verlangsamen. Diesem relativ bekannten Erwärmungseffekt wirken in noch wenig bekanntem Ausmaß von Menschen verursachte Partikelemissionen wie beispielsweise Rauch, Staub und andere Arten von Luftverschmutzungspartikeln entgegen.

Welchen Einfluss diese Partikel letztlich auf das Klima haben, ist davon abhängig, welchen Einfluss sie auf die Wolkeneigenschaften haben. Verschmutzte Wolken bestehen beispielsweise aus einer Vielzahl kleinerer Tropfen, die die Wolke heller machen. Die kleineren Wolkentropfen verschmelzen langsamer zu Regentropfen, sodass die Wolke länger bestehen bleibt und noch mehr Sonnenstrahlungswärme in den Weltraum zurückstrahlt.

So wichtig diese kleinen, Kondensationskerne genannten Partikel für Wolken und Klima sind, so schwer sind sie mit konventionellen Fernerkundungstechniken zu messen. Daher mussten sich Forscher bislang hauptsächlich auf von Flugzeugen und Bodenstationen aus durchgeführte Messungen verlassen. Das machte es schwieriger, ein globales Bild der Häufigkeit und Eigenschaften der Partikel zu entwickeln.

Des Weiteren ist die Geschwindigkeit, mit der die Luft in die Wolken aufsteigt, ebenso wichtig für die Ermittlung der Wolkentröpfchenkonzentrationen. Aktuell wird der Aufwind an der Wolkenuntergrenze mit erdgebundenen Radaren oder Flugzeugen gemessen, und Messdaten sind daher nur spärlich bzw. lokal beschränkt vorhanden. Für die Quantifizierung der Klimawirkung müssten solche Messungen jedoch mit globaler Reichweite durchgeführt werden, was nur mithilfe von Satelliten erreicht werden kann.

Eine Lösung des Problems fand nun ein internationales Team von Wissenschaftlern – unter ihnen Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz: In einer kürzlich in dem wissenschaftlichen Journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlichten Studie beschreiben die Autoren, wie mithilfe von Messdaten bereits existierender Satelliten einerseits die Aufwindgeschwindigkeiten an der Wolkenuntergrenze bestimmt als auch andererseits die Fähigkeit der Aerosolpartikel quantifiziert werden kann, Wolkentröpfchen zu bilden. Die neue Technik eröffnet Möglichkeiten für globale Messungen, deren Fehlen bislang eine der Hauptquellen für Unsicherheiten über den Klimawandel war.

Geleitet wurde das Team von Daniel Rosenfeld von der Hebräischen Universität Jerusalem, Meinrat O. Andreae vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz, Zhanqing Li von der Universität Maryland in den USA, Paulo Artaxo von der Universität Sao Paulo und Xing Yu vom meteorologischen Institut der Provinz Shaanxi, Xi’an, China. Die Forscher entwickelten die Satellitenmethodik und validierten sie mithilfe von Oberflächenmessungen an Standorten des US-Energieministeriums in Oklahoma, über dem Meer an Bord eines Schiffes zwischen Honolulu und Los Angeles und über dem Amazonas in Zusammenarbeit mit dem brasilianischen Nationalinstitut für Amazonasforschung.

Die Forscher des MIP für Chemie steuerten Messungen von Wolkenkondensationskernen bei, die an den Messtürmen des „Amazon Tall Tower Observatory“ (ATTO) inmitten des Amazonasbeckens durchgeführt wurden. Solche „Ground-Truth-Daten“ sind wesentlich für die Validierung der Satellitenmessungen.

Weitere Informationen:

http://www.mpic.de/aktuelles/pressemeldungen/news/neue-satellitenanalyse-hilft-g...

Dr. Susanne Benner | Max-Planck-Institut für Chemie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Neue Grundlagen für die Verbesserung von Klima-und Vegetationsmodellen
08.08.2017 | Max-Planck-Institut für Biogeochemie

nachricht Kohlenstoff-Transporte ins Erdinnere: Bayreuther Forscher entdecken hochstabile Carbonat-Strukturen
01.08.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten den „anderen Hochtemperatur-Supraleiter“

Eine von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) geleitete Studie zeigt, dass Supraleitung und Ladungsdichtewellen in Verbindungen der wenig untersuchten Familie der Bismutate koexistieren können.

Diese Beobachtung eröffnet neue Perspektiven für ein vertieftes Verständnis des Phänomens der Hochtemperatur-Supraleitung, ein Thema, welches die Forschung der...

Im Focus: Tests der Quantenmechanik mit massiven Teilchen

Quantenmechanische Teilchen können sich wie Wellen verhalten und mehrere Wege gleichzeitig nehmen, um an ihr Ziel zu gelangen. Dieses Prinzip basiert auf Borns Regel, einem Grundpfeiler der Quantenmechanik; eine mögliche Abweichung hätte weitreichende Folgen und könnte ein Indikator für neue Phänomene in der Physik sein. WissenschafterInnen der Universität Wien und Tel Aviv haben nun diese Regel explizit mit Materiewellen überprüft, indem sie massive Teilchen an einer Kombination aus Einzel-, Doppel- und Dreifachspalten interferierten. Die Analyse bestätigt den Formalismus der etablierten Quantenmechanik und wurde im Journal "Science Advances" publiziert.

Die Quantenmechanik beschreibt sehr erfolgreich das Verhalten von Partikeln auf den kleinsten Masse- und Längenskalen. Die offensichtliche Unvereinbarkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

Anbausysteme im Wandel: Europäische Ackerbaubetriebe müssen sich anpassen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen

16.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Maschinensteuerung an Anwender: Intelligentes System für mobile Endgeräte in der Fertigung

16.08.2017 | Informationstechnologie

Komfortable Software für die Genomanalyse

16.08.2017 | Informationstechnologie