Wie heiß ist der Himmel? Diese Kernfrage beschäftigt Meteorologen, da die Antwort die Grundlage für bessere Klimamodelle und verlässlichere Wettervorhersagen liefern kann. Mit einem Lasersystem, dem so genannten LIDAR, konnten nun Wissenschaftler der University of Illinois die Temperaturen in der Atmosphäre bis zu einer Höhe von 110 Kilometern messen.
Im Zentrum des Forschungsinteresses standen dabei die Luftschichten über den Polen. Mit Wetterballonen erreichten Meteorologen bisher nur eine Höhe von rund 30 Kilometern bis in die mittleren Schichten der Stratosphäre. Zwei Laserlichtstrahlen mit Wellenlängen bei 372 und 374 Nanometern (blau) schickten die Forscher nun mit einer Frequenz von 30 Pulsen pro Sekunde gen Himmel. Aus den reflektierten Strahlen aus den verschiedenen Luftschichten konnten sie auf die Temperatur schließen.
Für die oberen Himmelsregionen nutzten die Forscher das Reflexionsverhalten von Eisenatomen, die ihren Ursprung in verglühten Meteoriten haben. Die beiden Wellenlängen der Laser sind dabei exakt auf die elementspezifischen Anregungen von Eisen abgestimmt. Das so gemessene Dichte- und Temperaturprofil der Atmosphäre entsprach dabei relativ gut dem derzeitigen Klima-Modell. Lediglich die obere Mesosphäre sei rund 20 Grad kühler als bisher angenommen. Mit weiteren regelmäßigen Messungen wollen die Wissenschaftler nun eine bessere Datengrundlage für zukünftige Klimaänderungen legen.
Jan Oliver Löfken
