Klimaforschung geht in eine neue Dimension

Airlines liefern Messdaten für Atmosphärenforscher

Ein europäisches Forschungsprojekt zur Klimaforschung im Tropopausenbereich hat jetzt begonnen. Unter Leitung von Dr. Andreas Volz-Thomas vom Forschungszentrum Jülich haben sich Atmosphärenforscher aus Deutschland, Frankreich und England mit dem Flugzeughersteller Airbus und mehreren europäischen Luftfahrtgesellschaften im Projekt „IAGOS“ (Integration of Routine Aircraft Measurements into a Global Observing System) zusammengeschlossen. Mithilfe von Passagierflugzeugen wollen sie eine globale Beobachtungsplattform zur Erforschung der Erdatmosphäre einrichten. Dazu werden die Forscher spezielle Sensoren zur Messung von Spurengasen, Aerosolen und Wolkentröpfchen entwickeln und für den Einsatz auf Linienflugzeugen zertifizieren.

Die Nutzung von Linienflugzeugen für die Klimaforschung hat in Jülich eine lange Tradition. Zusammen mit Forschern vom Laboratoire d’Aerologie in Toulouse, Meteo France und dem größten europäischen Flugzeughersteller Airbus wurde vor mehr als zehn Jahren das Klimaforschungsprojekt „MOZAIC“ (Measurement of ozone and water vapour by Airbus in-service aircraft) ins Leben gerufen. Fünf Langstreckenjets vom Typ Airbus A340 im Dienste von Lufthansa, Austrian Airlines und Air France liefern seither den Forschern Informationen aus einer Region der Atmosphäre, die vorher weitgehend unerforscht war. Nur wenige Forschungsflugzeuge können in diese Region vordringen, und Erdbeobachtungssatelliten erreichen dort noch nicht die notwendige Auflösung.

Zunächst konzentrierten sich die Forscher in MOZAIC auf die wichtigen Treibhausgase Wasserdampf und Ozon. Diese entfalten ihre Klimawirkung besonders im Bereich der Tropopause. So bezeichnet der Meteorologe die Grenze zwischen der gut durchmischten Troposphäre und der stabil geschichteten Stratosphäre. In unseren Breiten liegt die Tropopause ziemlich genau in der Reiseflughöhe der Langstreckenjets.

Mittlerweile haben die Messgeräte eine Flugstrecke von mehr als 100 Millionen Kilometer zurückgelegt. Klima- und Atmosphärenforscher aus aller Welt greifen auf die MOZAIC-Daten zu zum Beispiel, um ihre Computermodelle mit der Realität zu vergleichen und zu verbessern. Vor vier Jahren wurden neue Instrumente zur Messung von Stickoxiden und Kohlenmonoxid hinzugefügt.

Beide Schadstoffe spielen eine entscheidende Rolle im Sommersmog und für die Selbstreinigungskraft der Atmosphäre. Die Stickoxid- und Kohlenmonoxidprofile sind im Umfang weltweit einzigartig und liefern wichtige Ergebnisse über den Einfluss von Ballungsgebieten auf die globale Luftverschmutzung.

Mit IAGOS wird die in MOZAIC erfolgreich erprobte Forschungsplattform erheblich erweitert und soll fester Bestandteil eines globalen Beobachtungssystems werden, das die komplementären Informationen von Forschungssatelliten, Bodenstationen und Langstreckenjets in Computermodellen der nächsten Generation vereint. Die Forscher erwarten dadurch erhebliche Verbesserungen in der Genauigkeit von Klimaprognosen und neue Erkenntnisse über die fortschreitende Globalisierung der Luftverschmutzung.