Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Scientist proposes explanation for puzzling property of night-shining clouds at the edge of space

29.09.2008
Collaborative project may lead to revolutionary changes

Anzeige

An explanation for a strange property of noctilucent clouds--thin, wispy clouds hovering at the edge of space at 85 km altitude--has been proposed by an experimental plasma physicist at the California Institute of Technology (Caltech), possibly laying to rest a decades-long mystery.


Noctilucent clouds, also known as night-shining clouds, were first described in 1885, two years after the massive eruption of Krakatoa, a volcanic island in Indonesia, sent up a plume of ash and debris up to 80 km into Earth's atmosphere. The eruption affected global climate and weather for years and may have produced the first noctilucent clouds.

The effects of Krakatoa eventually faded, but the unusual electric blue clouds remain, nestled into a thin layer of Earth's mesosphere, the upper atmosphere region where pressure is 10,000 times less than at sea level. The clouds, which are visible during the deep twilight, are most often observed during the summer months at latitudes from 50 to 70 degrees north and south--although in recent years they have been seen as far south as Utah and Colorado. Noctilucent clouds are a summertime phenomenon because, curiously, the atmosphere at 85 km altitude is coldest in summer, promoting the formation of the ice grains that make up the clouds.

"The incidence of noctilucent clouds seems to be increasing, perhaps because of global warming," says Paul M. Bellan, a professor of applied physics at Caltech.

Twenty-five years ago, researchers at Poker Flat, Alaska, discovered that the clouds were highly reflective to radar. This unusual property has long puzzled scientists. Bellan, reporting in the August issue of the Journal of Geophysical Research-Atmospheres, now has an explanation: the ice grains in noctilucent clouds are coated with a thin film of metal, made of sodium and iron. The metal film causes radar waves to reflect off ripples in the cloud in a manner analogous to how X-rays reflect from a crystal lattice.

Sodium and iron atoms collect in the upper atmosphere after being blasted off incoming micrometeors. These metal atoms settle into a thin layer of vapor that sits just above the altitude at which noctilucent clouds occur. Astronomers recently have been using the sodium layer to create laser-illuminated artificial guide stars for adaptive optics telescopes that remove the distorting affects of atmospheric turbulence to produce clearer celestial images.

Measurements of the density of sodium and iron atomic vapor layers show that the metal vapor is depleted by over 80 percent when noctilucent clouds are present. "Noctilucent clouds have been shown to act very much like a flycatcher for sodium and iron atoms," Bellan says. Indeed, in laboratory experiments, other researchers have found that at the frigid temperatures (-123 degrees Celsius) within noctilucent clouds, atoms in sodium vapor quickly become deposited on the surface of ice to form a metallic film.

"If you have metal-coated ice grains in noctilucent clouds, the radar reflectivity can become enormous" he says. "This reflectivity is not the sum of reflections from individual ice grains, which would not produce a very large reflection. Instead, what happens is that ripples in the cloud of metal-coated ice grains reflect in unison and reinforce each other, somewhat like an army marching in step across a bridge causes the bridge to vibrate."

Kathy Svitil | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.caltech.edu
pr.caltech.edu/media

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht NASA's TRMM satellite sees heavy rainfall in Tropical Storm Bud
24.05.2012 | NASA/Goddard Space Flight Center

nachricht NASA sees Tropical Storm Sanvu continue to intensify
24.05.2012 | NASA/Goddard Space Flight Center

Alle Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


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

Im Focus: Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit


Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer und bestimmte Krebsformen gehen auf eine fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen im Körper zurück.

Wissenschaftlern des Instituts für Photonische Technologien (IPHT) in Jena ist es erstmals gelungen, Proteinstrukturen auf sub-molekularer Ebene nachzuweisen und spektroskopisch zu analysieren. Ein wichtiger Schritt zum Verständnis der Krankheitsursachen.

„Bis heute hat man nicht genau verstanden, was die fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen, zum Beispiel im Zusammenhang mit Alzheimer, ...

Im Focus: Widerspenstiges Quasiteilchen erzeugt


Die Quantenphysik beschreibt physikalische Vorgänge in Festkörpern und anderen Vielteilchensystemen auch mit Hilfe von Quasiteilchen.

Innsbrucker Physikern um Rudolf Grimm ist es nun erstmals gelungen, ein neues Quasiteilchen - ein repulsives Polaron - in einem Quantengas experimentell zu erzeugen. Die Forscher berichten darüber in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature.

Ultrakalte Quantengase sind ein ideales Experimentierfeld, um physikalische Phänomene in Festkörpern zu simulieren. Unter streng kontrollierten Bedingungen ...

Im Focus: Licht lässt Partikel wachsen - Forscher entdecken neuen Mechanismus in der Atmosphäre


Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.

Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.

Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...

Im Focus: Abschreckung: Tabak signalisiert angreifenden Zikaden Verteidigungsbereitschaft


Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen

Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...

Im Focus: Erbgutkopie reist im Protein-Koffer


Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.

Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.

Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

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

Energieversorger vor dem Umbruch

24.05.2012 | Studien Analysen

Stem-cell-growing surface enables bone repair

24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie

Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit

24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

NieKE Themenforum: Ökonomie - Tierschutz - Lebensmittelsicherheit

24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Nachhaltigkeit in der Schifffahrt: Werte vs. Wertschöpfung

24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Wissenschaft und Öffentlichkeit

24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp