Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wolkentürme über dem Amazonas

07.10.2014

Wissenschaftler untersuchen mit dem Forschungsflugzeug HALO erfolgreich Wolken und Niederschlag über dem brasilianischen Regenwald

„Bitte anschnallen. Wir durchfliegen gerade ein Gebiet mit starken Turbulenzen.“ Was so manchen Fluggast in Schrecken versetzen würde, erfreute im vergangenen Monat Atmosphären- und Klimaforscher aus Deutschland, Brasilien und Israel.


Mehrmals überflogen die Forscher Urwaldgebiete wie hier in der Nähe von Manaus, die abgebrannt werden. Aus einem Brandrodungsfeuer steigt eine Rauchwolke auf und wächst zu einer Pyrocumulus Wolke an.

Manfred Wendisch, Universität Leipzig


Blick in das Innere des Forschungsflugzeugs HALO. Konzentriert verfolgen die Wissenschaftler den Verlauf ihrer Messungen. Meinrat O. Andreae, MPI für Chemie

Im Rahmen einer groß angelegten Expedition erkundeten mehr als 60 Wissenschaftler hoch aufsteigende Wolkentürme über dem Amazonas-Regenwald mit Hilfe des Forschungsflugzeugs HALO. Ziel der ACRIDICON-CHUVA-Messkampagne war es, herauszufinden, wie Gase und Aerosolpartikel, Wolkentropfen und -eiskristalle, Wind und Sonnenstrahlung in der Atmosphäre wechselwirken, und so die Entstehung und Eigenschaften von Wolken und Niederschlag sowie deren Auswirkung auf das Klima beeinflussen.

Um das zu untersuchen, flogen die Forscher vom brasilianischen Manaus aus in 14 Messflügen von etwa sieben Stunden Dauer über dem Regenwald hoch in die Atmosphäre. Dabei flog das Flugzeug oft direkt in sogenannte konvektive Wolken ein, wie Meteorologen aufsteigende Regen- und Gewitterwolken bezeichnen. Mit an Bord hatten die Wissenschaftler eine Kombination neuartiger und leistungsfähiger Messinstrumente, um die Zusammensetzung und die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Luft und Wolken zu bestimmen.

Besondere Aufmerksamkeit galt den Unterschieden zwischen Wolken in reiner Luft über dem Regenwald und in verschmutzter Luft über der Millionenstadt Manaus und Brandrodungsgebieten.

„Wir wollen unter anderem verstehen, welchen Einfluss die Luftverschmutzung auf die Bildung von Wolken hat“, sagt Meinrat O. Andreae vom Max-Planck-Institut für Chemie aus Mainz. „Wenn große Waldgebiete abgebrannt werden, entstehen riesige Mengen an Rauchpartikeln, die hoch in die Atmosphäre steigen und dort die Wolkenbildung beeinflussen.“

„Verschmutzte Wolken enthalten um ein Vielfaches mehr, aber dafür kleinere Wassertröpfchen als saubere Wolken“, erläutert Manfred Wendisch vom Institut für Meteorologie der Universität Leipzig die ersten Ergebnisse der Messkampagne. Verschmutzte Wolken bilden daher weniger schnell Regen und erscheinen heller, da kleinere Tröpfchen mehr Sonnenlicht reflektieren als große.

„Auf den ACRIDICON-CHUVA-Flügen mit HALO konnten wir erstmals die chemische Zusammensetzung und mikrophysikalischen Eigenschaften der Wolkenteilchen, Aerosolpartikel und Spurengase in hochreichenden konvektiven Wolken simultan messen und umfassend charakterisieren“, sagt Ulrich Pöschl vom Max-Planck-Institut für Chemie, der das Forschungsprojekt gemeinsam mit Meinrat Andreae, Manfred Wendisch und Luiz Machado vom brasilianischen Forschungsinstitut INPE koordiniert.

„Dadurch wird es möglich, den Prozess der Wolkenentstehung genauer zu erfassen und die Auswirkungen von Luftverschmutzung auf Wetter und Klima besser zu verstehen und vorherzusagen.“ Für quantitative Aussagen, wie sich die beobachteten Effekte auf das Klima im Amazonas-Regenwald und weltweit auswirken, ist es jedoch noch zu früh, da die Forscher die riesigen Datenmengen erst vollständig analysieren und auswerten müssen.

Neben der Begeisterung für die einzigartigen wissenschaftlichen Daten, die das Forschungsflugzeug HALO auf seinem fünfwöchigen Auslandseinsatz sammelte, freuten sich alle Beteiligten darüber, dass die Messkampagne nach jahrelangen Vorbereitungen trotz schwieriger logistischer Bedingungen erfolgreich durchgeführt werden konnte, was ohne die enge Zusammenarbeit mit den brasilianischen Partnern nicht möglich gewesen wäre.

Forschungsflüge nahe großer Gewitterzellen, die in größere Wolkenformationen hineinführen, sind für die Testpiloten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR, dem Betreiber von HALO, ein nicht ganz alltägliches Handwerk. „Die Messflüge waren die bisher komplexesten Flugabläufe für HALO.“, sagt DLR-Testpilot Steffen Gemsa. „Fliegerisch besonders anspruchsvoll waren für uns die wiederholten Durchflüge von Quellwolken und von Ausflussgebieten hochreichender tropischer Gewitterwolken.“

Die Piloten flogen über dem brasilianischen Regenwald fünf verschiedene wissenschaftliche Basisflugmuster in niedrigen Flughöhen. Zudem stiegen sie auch in extreme Flughöhen von fast 15 Kilometer auf. Bei diesen Flügen überwand das Flugzeug regelmäßig Temperaturunterschiede von über 100 Grad Celsius. Während es am Boden oft über 35 Grad Celsius heiß wurde, herrschen in der oberen Troposphäre etwa minus 65 Grad Celsius. Aufgrund der herausfordernden Temperaturen und Turbulenzen war zwar viel Wartungsarbeit an Flugzeug und Messinstrumenten zu bewältigen, es gab aber keine größeren technischen Ausfälle. Und auch alle mitfliegenden Wissenschaftler landeten wieder wohlbehalten auf der Erde.

Über die ACRIDICON-CHUVA-Messkampagne

Die Abkürzung steht für „Aerosol, Cloud, Precipitation, and Radiation Interactions and Dynamics of Convective Cloud Systems (ACRIDICON)” und das brasilianische Wort „Regen” (CHUVA).

Zahlreiche Bilder und ein Tagebuch der ACRIDICON-CHUVA-Messkampagne finden sich auf folgenden Webseiten:
http://www.uni-leipzig.de/~meteo/acridicon-chuva/
http://acridicon-chuva.weebly.com/


Das deutsch-brasilianische ACRIDICON-CHUVA-Forschungsprojekt erfolgt in enger Kooperation mit dem brasilianischen Regenforschungsprojekt CHUVA, dem US-amerikanisch-brasilianischen Atmosphärenforschungsprojekt GO-Amazon und dem internationalen Amazonasforschungsprojekt LBA:
http://chuvaproject.cptec.inpe.br/portal/noticia.ultimas.logic?i=en
http://science.energy.gov/~/media/ber/pdf/Brochures/GOAMAZON_summary.pdf?id=27
https://lba.inpa.gov.br/lba/lba_ingles/?p=19&lg=eng

Zu den direkt an ACRIDICON-CHUVA beteiligten Institutionen gehören:

Das Max-Planck-Institut für Chemie (MPIC), die Universität Leipzig, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), das Forschungszentrum Jülich (FZJ), das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS), das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), die Universität Frankfurt, die Universität München, die Universität Heidelberg und die Universität Mainz aus Deutschland. Die Beiträge der universitären Partner werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert. Weiterhin beteiligt sind die Hebrew University of Jerusalem aus Israel sowie das Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), die Universidade de São Paulo (USP), das Centro Técnico Aeroespacial (CTA), die Sistema de Proteção da Amazônia (SIPAM) und das Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) aus Brasilien.

Über das Forschungsflugzeug HALO

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).

Kontakt
Prof. Dr. Meinrat O. Andreae und Prof. Dr. Ulrich Pöschl
Max-Planck-Institut für Chemie
(Otto Hahn-Institut)
Hahn-Meitner-Weg 1

55128 Mainz
Telefon: +49-(0)-6131-305-6000
E-mail: biogeo@mpic.de

Prof. Dr. Manfred Wendisch
Leipziger Institut für Meteorologie
Universität Leipzig
Stephanstr. 3, 04103 Leipzig
Tel.: 0341/97-32851
Fax: 0341/97-32899
E-mail: m.wendisch@uni-leipzig.de

Weitere Informationen:

http://www.mpic.de/aktuelles/pressemeldungen/news/wolkentuerme-ueber-dem-amazona...
http://www.uni-leipzig.de/~meteo/acridicon-chuva/
http://acridicon-chuva.weebly.com/

Dr. Susanne Benner | Max-Planck-Institut

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Einfluss der Sonne auf den Klimawandel erstmals beziffert
27.03.2017 | Schweizerischer Nationalfonds SNF

nachricht Der steile Aufstieg der Berner Alpen
24.03.2017 | Universität Bern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE