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Atmosphärenforscher werden in diesem Sommer mit Hilfe von Schiffe, Flugzeug und Satelliten sogenannte superkalte Wolken über dem Südpolarmeer untersuchen. In diesem Projekt sind Wissenschaftler aus den USA und Australien involviert, die Daten über diesen sehr speziellen Wolkentyp sammeln werden. Solche superkalte Wolken bestehen aus flüssigem Wasser trotz Temperaturen unter dem Gefrierpunkt.

Wolken bestehen normalerweise aus Eiskristallen. In superkalten Wolken jedoch bleibt das Wasser im flüssigen Zustand und dadurch weisen die Wolken andere Eigenschaften und Verhalten auf. Bild: Michael Wenger
Wolken bestehen normalerweise aus Eiskristallen. In superkalten Wolken jedoch bleibt das Wasser im flüssigen Zustand und dadurch weisen die Wolken andere Eigenschaften und Verhalten auf. Bild: Michael Wenger

Der Atmosphärenwissenschaftler Dr. Simon Alexander von der Australian Antarctic Division (AAD) meint, dass obwohl superkalte Wolken eher häufig über dem Südpolarmeer und dem Küstenbereich von Antarktika vorkommen, nur sehr wenig über dieses Phänomen bekannt ist. „Wir werden die Zusammensetzung der Wolken untersuchen, wieviel Wasser oder Eis sie enthalten und erforschen, wie sie das Wetter und das Klima in der Region beeinflussen“, erklärt er weiter. Von Oktober bis März wird der australische Eisbrecher Aurora Australis, das Forschungsschiff RV Investigator und ein Gulfstream V Jet der US-amerikanischen National Science Foundation, welcher von der National Center für Atmospheric Research gechartert wird, Informationen über die Wolken auf allen Fahrten von Hobart aus nach Süden sammeln.

Eine Ballonfüllstation (grünes Objekt links), ein Wolkenradar (Mitte) und ein Windprofilradar (rechts gehören zu insgesamt 7 Tonnen Ausrüstung auf der Aurora Australis. Bild: © Phil Boxall, AAD
Eine Ballonfüllstation (grünes Objekt links), ein Wolkenradar (Mitte) und ein Windprofilradar (rechts gehören zu insgesamt 7 Tonnen Ausrüstung auf der Aurora Australis. Bild: © Phil Boxall, AAD

Auf der Aurora Australis wurden bereits mehr als sieben Tonnen Ausrüstung auf einem eigens verstärkten Deck montiert, inklusive 24 Atmosphärenmessinstrumente von der mobilen Einheit der Atmospheric Radiation Measurement (ARM), die zum Energieministerium der USA gehört. Der Operationsleiter Kim Nitschke, erklärt, dass die Forscher auf dem Schiff die Wolken und die Aerosole, die zu Wolkenbildung beitragen, überwachen werden. „Eine Wolken-Lidar wird Laserimpulse nutzen, um die Dicke, die Zusammensetzung und die Höhe von Wolken zu messen. Währenddessen wir ein Wolkenradar und ein Mikrowellenradiometer den Flüssigkeits- und den Eisgehalt untersuchen,“ erklärt Kim Nitschke weiter. „Wetterballons werden auch alle sechs Stunden gestartet, um Temperatur, Wind und Feuchtigkeit aufzuzeichnen.“ Ähnliche Instrumente werden auch auf der RV Investigator in eisfreien Zonen im Südpolarmeer in 2018 verwendet werden.

Die NSF/NCAR Gulfstream V ist eine topmodernes Observationsflugzeug, welches mit Instrumenten an Bord gemischt-phasige Wolken (Eis und Wasser) und superkalte Wolken (nur Wasser) über dem Südpolarmeer in diesem Sommer untersuchen wird. Bild: ©UCAR, licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0) License, via OpenSky
Die NSF/NCAR Gulfstream V ist eine topmodernes Observationsflugzeug, welches mit Instrumenten an Bord gemischt-phasige Wolken (Eis und Wasser) und superkalte Wolken (nur Wasser) über dem Südpolarmeer in diesem Sommer untersuchen wird. Bild: ©UCAR, licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0) License, via OpenSky

In der Luft wird ein Forschungsflugzeug der USA Informationen über die thermodynamischen und physikalischen Eigenschaften über, unter und innerhalb der Wolken sammeln. „Es dürfte ein interessanter Flug werden, da das Flugzeug steile Anstiege und Sturzflüge durchführen wird, teilweise durch Aerosole, durch Stürme und superkalte Wasserwolken,“ meint Dr. Alexander. „Wir werden rund 16 Flüge zwischen Mitte Januar und Ende Februar durchführen und einige dieser Flüge werden zur selben Zeit stattfinden, wie die Durchfahrt der Schiffe.“ Die Forschungsresultate werden dann in Klimamodelle eingegeben, um damit die globalen Wetter- und Klimavorhersagen in den hohen südlichen Breiten und rund um den Globus zu verbessern.

Quelle: Australian Antarctic Division