Dicke Luft aus dem Norden

News: Dicke Luft aus dem Norden

Am Äquator geht es turbulent zu, denn hier treffen die Passate aus dem Nordosten mit denen aus dem Südosten zusammen. Die Luftmassen mischen sich und steigen auf. Damit gelangt ein Teil der Schadstoffe aus dem nordäquatorialen Afrika bis weit in den Süden - und führt hier zu einem Maximum der Ozonkonzentrationen.

Seit langem rätseln Wissenschaftler über die merkwürdige Ozonverteilung in der Troposphäre vor der Westküste Afrikas. Während die Ursache offenbar in den Schadstoffemissionen aus den nördlichen Äquatorialregionen liegt, findet sich die Wirkung viele Tausend Kilometer entfernt in den hohen Ozonkonzentrationen über dem Südatlantik.

Doch wie gelangen Kohlenmonoxid und Stickoxide vom Norden in den Süden, wo sie zu den hohen Ozonwerten führen? Diesem Phänomen sollte die Aerosol 99-Expedition an Bord der RV Ronald H. Brown der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) auf die Spur kommen. Mit Ballonen nahmen die Forscher Luftproben aus der Troposphäre über dem östlichen Atlantik und werteten umfangreiche Daten zur Ozonverteilung und Gewitterhäufigkeit von zwei Satelliten aus (Geophysical Research Letters vom 15. Oktober 2000).

Anne M. Thompson vom NASA Goddard Space Flight Center und Bruce Doddridge vom Department of Meteorology der University of Maryland sind in den Daten der Forschungsfahrt nun auf des Rätsels Lösung gestoßen. Der Grund für das merkwürdige Auftreten hoher Ozonkonzentrationen liegt in den komplexen Windströmungssystemen rund um den Äquator. Hier treffen sich in der innertropischen Konvergenzzone (ITC) der Nordost- und Südostpassat. Die Luftmassen mischen sich, steigen auf und strömen wieder auf die Nord- beziehungsweise Südhalbkugel. So gelangen die Luftschadstoffe aus den nördlichen Regionen in größeren Höhen auch auf die Südhalbkugel. "Beim Durchfahren der innertropischen Konvergenzzone beobachteten wir, dass die Kohlenmonoxidkonzentrationen um das Dreifache anstiegen", berichtet Doddridge.

Hinzu kommt die Wirkung der Gewitter, die südlich des Äquators häufiger auftreten als nördlich davon. Dies zeigten die Daten des Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)-Satelliten der NASA (Bild 2). Das Ozon entsteht unter anderem infolge einer chemischen Reaktion von Stickstoffdioxiden (NO₂). Durch Blitzschläge zerfällt das NO₂ zu Stickstoffmonoxid NO und einem Sauerstoffatom, das sofort mit einem O₂-Molekül reagiert und auf diese Weise Ozon O₃ bildet.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 4.10.2000
"Ozon in Wald und Flur"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Ticker vom 21.9.2000
"Stadtluft heizt das Treibhaus nicht an"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum der Wissenschaft 9/98, Seite 54
"Ozonkartierung per Satellit"
(nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)

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