Unbekanntes Atmosphären-Phänomen: Meteorologen Preisgeben Riesiges Unsichtbares Loch Hinauf Die Südsee
Das Herkunftsgebiet die Luft in die Stratosphäre, Abb. (b) Ozonsondenmessungen (Punkte) sowie Satellitenmessungen (Farbkarte) die Gesamtmenge von Ozon in die troposphärischen Luftsäule sowie Abb. (c) die mit einem Modell berechnete Gesamtmenge von OH in die troposphärischen Luftsäule. | Copyright: Markus Rex, Alfred-Wegener-Institut
Potsdam (Deutschland) – Über die Südsee hat beliebig internationales Forscherteam beliebig bisher unbekanntes Atmosphären-Phänomen entdeckt. In einer Schicht, die durch ihre chemische Zusammensetzung den Transport die meisten natürlichen sowie menschgemachten Stoffe in die Stratosphäre verhindert, befindet sich selbst über dem tropischen Westpazifik beliebig natürliches, unsichtbares Loch von mehreren tausend Kilometern Ausdehnung.
Wie die Gelehrte etwa Dr. Markus Rex vom Alfred-Wegener-Institut vom Helmholtz-Zentrum für Polar- sowie Meeresforschung hinein Fachjournal "Atmospheric Chemistry and Physics" berichten, gelangen durch dieses Loch viele chemische Verbindungen aus bodennahen Luftschichten ungefiltert durch die so genannte "Waschmittelschicht" (OH-Schicht) die Atmosphäre. Das neu entdeckte Phänomen über die Südsee verstärke den Ozonabbau in den Polarregionen sowie könnte - auch wegen die steigenden atmosphärische Verunreinigung in Südostasien - das künftige Klima die die Welt erheblich beeinflussen.
Angesichts die Entdeckung befürchteten die Forscher zunächst eine Kette von Messfehlern, als sie hinein Oktober 2009 mit dem deutschen Forschungsschiff "Sonne" unterwegs waren, etwa hinein tropischen Westpazifik Spurenstoffe in die Erdatmosphäre zu messen. Während die schon vieltausendfach erprobten Ozonsonden, die hinein Distanz von jeweils 400 Kilometer mit einem Forschungsballon in den Luft über die Südsee gestartet waren, meldeten - beinah nichts. Die Ozonkonzentrationen lagen bei hinein gesamten Region vom Dachboden bis etwa 15 Kilometer Höhe beinah durchgängig mitten die Nachweisgrenze von ca. 10 ppbv (von einem "part per billion" Ozon spricht man, wenn beliebig Ozonmolekül auf jeweils eine Milliarde Luftmoleküle kommt). Normalerweise sind Ozonkonzentrationen in diesem Region die Erdatmosphäre drei- bis zehnmal so hoch.
"Obwohl aus früheren Messungen hinein Randbereich des tropischen Westpazifiks niedrige Werte in einer Höhe von etwa 15 Kilometern bekannt waren, war die komplette Abwesenheit von Ozon in allen Höhen überraschend. Doch später kurzer Zeit des Zweifels sowie diversen Tests die Instrumente dämmerte dem weltweit anerkannten Ozon-Spezialisten, dass er einem bisher unbekannten Phänomen auf die Spur gekommen sein könnte", erinnert die Pressemitteilung die Forscher. Mittlerweile konnte die ungewöhnliche Entdeckung eindeutig bestätigt werden
Schon allein die Tatsache, dass eine natürliche Anomalie wie das OH-Loch über dem tropischen Westpazifik trotz seiner gigantischen Größe von mehreren tausend Kilometern Durchmesser die Forschung bisher verborgen geblieben war, zeige, wie komplex das Geschehen in die Erdatmosphäre ist.
"Auch wenn die Luft für die meisten Menschen wie beliebig weitgehend gleichförmiger Raum erscheint, besteht er aus chemisch-physikalisch sehr unterschiedlichen Schichten. In bodennahen Luftschichten sind hunderte, wenn nicht tausende chemischer Verbindungen enthalten", erläutert die Pressemitteilung des Instituts sowie führt weiter aus: "Deshalb riecht es hinein Winter ungleich als hinein Frühjahr, hinein Berg ungleich als am Meer, in die Metropole ungleich als hinein Wald. Die allermeisten dieser Substanzen werden in den unteren Kilometern die Erdatmosphäre in wasserlösliche Bestandteile zerlegt sowie mit dem Regenfall wieder ausgewaschen. Da diese Prozesse auf die Anwesenheit einer bestimmten chemischen Substanz - dem so genannten 'OH-Radikal' - beruhen, wird dieser Region die Erdatmosphäre auch als 'OH-Schicht' bezeichnet. Sie wirkt wie eine riesige atmosphärische Waschmaschine, bei die OH das Waschmittel ist.
Die OH-Schicht wiederum ist Anteil die Troposphäre - so wird die untere Region die Erdatmosphäre genannt. 'Nur wenige, zumal langlebige Verbindungen schaffen den Strecke ungehindert durch die OH-Schicht', erläutert Markus Rex, 'überbrücken dann auch noch die Tropopause sowie stecken bis in die Stratosphäre vor.' Als Tropopause betiteln Gelehrte die ebenfalls knifflig passierbare Grenzschicht zwischen die Troposphäre sowie die darüber gelegenen, nächsten Atmosphärenschicht, die Stratosphäre. Insbesondere Substanzen, welche in die Stratosphäre gelangen, entfalten eine weltumspannende Wirkung. Denn wenn sie zunächst einmal bis in die Stratosphäre vorgedrungen sind, verbleiben ihre Abbauprodukte dort ober für viele Jahre sowie verteilen sich selbst über den gesamten Globus."
Zu den zumal langlebigen chemischen Verbindungen, die den Strecke auch bei kompakter OH-Schicht bis in die Stratosphäre schaffen, gehören z.B. Methan, Distickstoffmonoxid ("Lachgas"), Halone, Methylbromid sowie die als sog. "Ozonkiller" berüchtigten Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), die maßgeblich für den Ozonschwund in den Polarregionen verantwortlich sind.
Obwohl Gelehrte mittlerweile den komplizierten Verfahren des stratosphärischen Ozonabbaus mittlerweile sehr nett verstehen, "zeigte sich selbst stets wieder, dass die Ozonschwund in die Wirklichkeit etwa einiges stärker war als unsere Modelle ihn theoretisch berechnet haben", erläutert Rex sowie beschriebt damit beliebig lange ungelöstes Schwierigkeit die Atmosphärenforschung. "Mit dem OH-Loch über dem tropischen Westpazifik haben wir nun vermutlich einen Beitrag zur Auflösen dieses Rätsels gefunden."
Gleichzeitig wirft das Loch eine ganze Reihe neuer Fragen für die Klimapolitik auf, denen die Forscher nun in einem neuen, von die Europäische Union mit etwa 9 Millionen Euro geförderten Forschungsprojekt namens "StratoClim" nach, das vom Alfred-Wegener-Institut koordiniert wird. Im Umfang dieses Projektes baut das AWI in Kooperation mit dem Institut für Umweltphysik eine neue Messstation hinein tropischen Westpazifik auf.
"Wir müssen uns darüber hinein Klaren sein", warnt die Potsdamer Atmosphärenphysiker, "dass chemische Verbindungen, die in die Stratosphäre gelangen, stets global wirksam werden." Durch das OH-Loch, das die Forscher über dem tropischen Pazifischer Ozean entdeckt haben, können nicht nur Methylbromid, sondern auch weitere bromierte Kohlenwasserstoffe in größeren Mengen in die Stratosphäre gelangen als in anderen Teilen die Welt. Obwohl ihr Besteigung über dem tropischen Westpazifik erfolgt, verstärken diese Verbindungen den Ozonabbau in den Polarregionen. Seitdem die Gelehrte dieses Phänomen erkannt sowie bei die Modellierung des stratosphärischen Ozonabbaus berücksichtigt haben, stimmen ihre Modelle mit den wahrlich gemessenen Daten hervorragend überein.
Es sind nichtsdestotrotz nicht nur bromierte Kohlenwasserstoffe, die über dem tropischen Westpazifik verstärkt in die Stratosphäre gelangen. "Man kann sich selbst diese Region wie einen riesigen Lift in die Stratosphäre vorstellen", zieht Markus Rex einen naheliegenden Vergleich. Auch ungleich Substanzen wachsen hier in bisher nicht geahntem Umfang auf, während sie andernorts auf dem Globus in die OH-Schicht abgefangen werden. Zum Beispiel das erheblich klimawirksame Schwefeldioxid.
So kommen Luftmassen in die Stratosphäre: Durch schnellen Aufwärtstransport in tropischen Gewittertürmen gelangen sie in einen Region langsamer großräumiger Aufwärtsbewegung sowie wachsen von dort hinein Verlauf von Wochen durch die Tropopause in die Stratosphäre auf. Dieser Verfahren ist hinein nordhemisphärischen Winter am stärksten sowie Modellrechnungen zeigen, dass er dann haupt- über dem tropischen Westpazifik stattfindet. Durch die Schulung von Zirrus-(=Eis-)wolken eingeschaltet die extrem kalten tropischen Tropopause wird dabei beliebig Großteil die wasserlöslichen chemischen Substanzen aus die Luft fern sowie kann nicht in die Stratosphäre gelangen. Da OH-Moleküle wasserunlösliche in wasserlösliche Verbindungen verwandeln, gelangen umso weniger chemische Verbindungen in die Stratosphäre, je höher die Konzentration von OH-Molekülen entlang die gepunktet eingezeichneten Transportwege ist. Umgekehrt gilt: Je geringer die OH-Konzentration entlang die Transportwege ist, desto mehr chemische Verbindungen gelangen in die Stratosphäre. | Copyright: Yves Nowak, Alfred-Wegener-Institut
In die Stratosphäre zurückwerfen Schwefelpartikel Sonnenlicht sowie wirken deshalb als Konkurrent atmosphärischer Treibhausgase wie Kohlenstoffdioxid (CO2), die die Wärme die Sonne auf die die Welt einfangen. Vereinfacht gesagt: Während Treibhausgase in die Erdatmosphäre den Globus erwärmen, haben Schwefelpartikel in die Stratosphäre einen kühlenden Effekt. "Südostasien entwickelt sich selbst in wirtschaftlicher Hinsicht rasant. Anders als in den meisten Industrienationen wurde in Südostasien bisher nichtsdestotrotz bisschen in Filtertechnologien investiert. Deshalb steigt die Schwefeldioxidausstoß in dieser Region gängig wirkungsvoll an", erläutert Markus Rex beliebig hinein Klimakontext bisher bisschen beachtetes Problem.
Berücksichtigt man, dass Schwefeldioxid durch das OH-Loch über dem tropischen Westpazifik eventuell auch bis in die Stratosphäre gelangen kann, wird schnell deutlich, dass die "atmosphärische Fahrstuhl" über die Südsee nicht nur den Ozonabbau in den Polarregionen verstärkt, sondern das gesamte Erdklima beeinflussen könnte. In die Akt scheint die Menge eingeschaltet Schwefelteilchen in die Stratosphäre in den letzten Jahren zugenommen zu haben. Noch wissen die Forscher nichtsdestotrotz nicht, ob hier beliebig Zusammenhang besteht.
Aber wäre es nicht eine geradezu glückliche Fügung, wenn Luftschadstoffe aus Südostasien die Klimaerwärmung abmildern könnten? "Auf gar keinen Fall", sagt die Potsdamer Atmosphärenphysiker Rex. "Das OH-Loch über die Südsee ist vor allem beliebig weiterer Beweis, wie komplex das Klimageschehen auf die die Welt ist. Und wir sind breit davon entfernt, die Konsequenzen verstärkter Schwefeleinträge in die Stratosphäre auch nur annähernd abschätzen zu können. Deshalb sollten wir alles daran setzen, die Prozesse in die Erdatmosphäre so nett wie möglich zu begreifen sowie alles vermeiden, sie bewusst oder unbewusst mit ungewissem Ausgang zu manipulieren."
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Quelle: awi.de
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