Dank eines neuartigen Detektors an Bord von Satelliten können Klimaforscher nun detaillierte Karten der Aerosolverteilung in der Erdatmosphäre aufstellen. Sie können dabei sogar natürliche und von Menschenhand gemachte Teilchen voneinander unterscheiden. Dies soll zu verlässlicheren Klimamodellen führen und zudem den Einfluss von Industrieanlagen auf den Energiehaushalt der Atmosphäre aufzeigen. Darüber berichtet ein Forscherteam des Goddard Raumflugzentrums der US-Raumfahrtbehörde Nasa im Fachblatt Nature.
Mit einem hochauflösenden Spektrometer an Bord der beiden die Erde umkreisenden Satelliten “Terra” und “Aqua” untersucht der Atmosphärenforscher Yoram Kaufman das von kleinen Staubpartikeln ? so genannten Aerosolen ? in der Atmosphäre gestreute Sonnenlicht. Während kleine Partikel mit Durchmessern unterhalb eines Mikrometers (Tausendstel Millimeters) blaues Licht stärker streuen als rotes Licht, streuen größere Teilchen Sonnenlicht aller Wellenlängen praktisch gleich stark. Dies ermöglicht es den Wissenschaftlern, die Konzentrationen großer und kleiner Aerosole in der Atmosphäre zu bestimmen.
Kleine Aerosolpartikel werden von Fabriken ausgestoßen und sind daher zumeist auf die Umgebung von Industrieanlagen beschränkt. Größere Teilchen hingegen haben in der Regel eine natürliche Ursache. Um Ausnahmen zu erfassen, berücksichtigten die Forscher bei der Aufstellung ihrer Karte die geographischen Gegebenheiten der einzelnen Regionen wie etwa Wüsten oder Ozeane, die sich durch eine erhöhte Konzentration von Aerosolen in Form von Sand oder Salzkristallen auszeichnen.
Die Forscher untersuchen auch die Zirkulation der Aerosole in der Atmosphäre. Die experimentellen Beobachtungen stimmen dabei überraschend gut mit Computersimulationen der Erdatmosphäre überein. Ein erweitertes Verständnis der Physik der Aerosole soll unter anderem bessere Vorhersagungen über die weitere Klimaentwicklung der Erde ermöglichen.
Stefan Maier
