Viele Wolken, kein Regen

News: Viele Wolken, kein Regen

Tropen - immer wieder wüten verheerende Waldbrände, bedecken dichte Rauchwolken den Himmel. Die in mehrere Kilometer Höhe verfrachteten Ruß- und Ascheteilchen dienen als zusätzliche Kondensationskeime für die Wolkenbildung. Schon seit längerem vermuteten Wissenschaftler, daß sich diese Aerosole negativ auf das Niederschlagsgeschehen auswirken, genaue Messungen lagen bisher aber nicht vor. Satellitendaten zeigten nun, daß die Luftverschmutzung die Tropfenbildung beeinflußt und Regen dadurch sogar völlig ausbleiben kann.

In der Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) verfolgen Wissenschaftler nun auch aus dem All das Niederschlagsgeschehen in tropischen Regionen und seinen Einfluß auf das globale Klima. Immerhin geht in den Tropen – hier definiert als das Gebiet zwischen dem jeweils 35. Breitengrad Nord und Süd – mehr als zwei Drittel der gesamten weltweiten Regenmenge nieder. Der 1997 ausgesetzte Satellit trägt neben einem Radargerät unter anderem Sensoren für Mikrowellen und sichtbares sowie infrarotes Licht.

Regentropfen bilden sich auf zweierlei Weise. Beim sogenannten "warmen Regen" kollidieren und verschmelzen mehrere kleine Tropfen, bis sie groß und schwer genug sind, um zu fallen. Die kleinen Tropfen wachsen dabei an Aerosolen, die als Kondensationskeime wirken, da ihrer Oberfläche der Wasserdampf in der Atmosphäre kondensiert. Bei der zweiten Form der Tropfenentstehung dienen kleine Eiskristalle als Kondensationskeime, an denen sich unterkühltes Wasser – es hat weniger als null Grad Celsius – anlagert. Diese Tropfen können sehr schnell wachsen, da das Wasser an den Eiskristall anfriert. Beim Fall in Richtung Boden können diese "Eistropfen" schmelzen und so ebenfalls als Regen niedergehen. Die zugehörigen Regenwolken sind in der Regel sehr groß. In sauberer Luft können Regenfälle aus "warmen Regen" bereits aus sehr viel kleineren Wolken fallen.

Den Ergebnissen der TRMM zufolge wird der Prozeß des "warmen Regens" durch die Luftverschmutzung in Waldbrandgebieten stark gestört und zum Teil sogar völlig verhindert (Geophysical Research Letters vom 15. Oktober 1999). Messungen über der Insel Kalimantan (Indonesien) zeigten, daß im südöstlichen Teil – wegen Waldbränden eingehüllt in dichte Rauchwolken – nahezu kein Regen fiel. Gleichzeitig regnete es jedoch im Nordwesten, der relativ verschont von Rauch war. "Es ist wichtig zu wissen, daß das kein Einzelfall ist", betont Daniel Rosenfeld von der Hebrew University of Jerusalem und Mitglied des Forscherteams. "Wir haben mehrere andere Fälle beobachtet und dokumentiert, die ein ähnliches Verhalten aufweisen. In manchen Fällen hatten sogar geringere Rauchkonzentrationen bereits ähnliche Auswirkungen auf die Wolken."

Als Grund für den ausfallenden Regen vermuten die Wissenschaftler schon seit längerem, daß bei einer größeren Anzahl von Aerosolen in der Atmosphäre das Wasser sich auf mehr Kondensationskeime verteilt und sich so insgesamt mehr, aber kleinere Tropfen bilden, die nicht schwer genug sind, um zu fallen. Die Messungen zeigten, daß die "verschmutzten" Wolken bis in eine Höhe von 4,8 Kilometern wuchsen – weit über die Gefriergrenze hinaus. Regenfälle aus diesen Wolken entstanden nicht wie sonst als "warmer Regen", sondern über Eiskristallisation. Die Luftverschmutzung führte somit zu einem Wechsel in der Tropfenentstehung. Bei einer dauerhaften Veränderung im Niederschlagsgeschehen der Tropen befürchten die Wissenschaftler nicht vorhersehbare Auswirkungen auf das globale Klima.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 19.4.1999
"Dicke Luft über dem Indischen Ozean"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum der Wissenschaft 11/98, Seite 80
"Das Klima der Zukunft"
(nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)

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