Am Himmel über Virginia sieht man häufig Kondensstreifen, wolkenartige Streifen aus Kondenswasser, die Flugzeuge in großer Höhe hinterlassen.
Einige lösen sich innerhalb von Minuten auf, aber je nach Wetter oder Tageszeit können einige stundenlang bleiben oder sich zu dünnen Zirruswolken entwickeln. Aus diesem Grund besteht Unsicherheit darüber, wie sich Kondensstreifen genau auf die Umwelt auswirken, und Wissenschaftler untersuchen, wie sie möglicherweise Wärme in der Atmosphäre einfangen.
Zu diesem Zweck haben Forscher der NASA Langley mit GE Aerospace zusammengearbeitet, um die Auswirkungen von Kondensstreifen weiter zu untersuchen. Mithilfe der LIDAR-Technologie (Light Detection and Ranging) verwendeten Forscher einen am Boden eines Forschungsflugzeugs angebrachten Leistungslaser, um Querschnitte eines Kondensstreifens zu erfassen, den ein GE-Flugzeug hinterlassen hatte. Dadurch konnten sie sehen, welche Strukturen zurückgeblieben sind, die vom Boden aus möglicherweise nicht sichtbar sind.
Das LIDAR erzeugt einen zweidimensionalen Vorhang zur Messung von Wasserdampf, sodass Forscher sehen können, wo die Atmosphäre gesättigter ist. Anhand dieser Bilder können Wissenschaftler sehen, wie dick Kondensstreifen sind und unter welchen Bedingungen die störendsten Versionen entstehen.
„Wir stellen uns diese Kondensstreifen gerne nur als zwei Eiskreise vor, und es ist viel komplizierter“, sagte Rich Moore, Forscher und Hauptforscher des Programms. „Zum ersten Mal sind wir in der Lage, diesen Schleier zu lüften und einen Teil der zugrunde liegenden Komplexität zu erkennen.“
Kondensstreifen sind sehr hellweiß und können in vielen Fällen Sonnenlicht reflektieren, das normalerweise die Atmosphäre kühlt, sagte Cassi Miller, leitende Ingenieurin des GE-Programms „Revolutionary Innovation for Sustainable Engines“ (RISE). Wenn sich jedoch Kondensstreifen bilden oder bei Einbruch der Dunkelheit anhalten, können sie Probleme verursachen, sagte sie. Da kein Sonnenlicht mehr reflektiert werden kann, beginnen sie, Wärme einzufangen.
Welche Art von Oberfläche sich unter Kondensstreifen befindet, etwa Meer oder Land, kann sich ebenfalls auf sie auswirken. Miller sagte jedoch, dass die Experimente mit der NASA und GE dazu beitragen werden, definitivere Daten zu erstellen.
„Viele Menschen schauen in den Himmel und an manchen Tagen sieht man Kondensstreifen, an manchen nicht. Das hängt vom Wetter ab, aber die meisten Menschen denken nicht über die Auswirkungen auf das Klima nach“, sagte Miller. „Als Industrie und in Zusammenarbeit mit Atmosphärenforschern besteht ein allgemein wachsender Konsens darüber, dass sie einen wärmenden Einfluss auf das Klima haben. Darüber herrscht große Unsicherheit.“
„Die Leute sind mit (Kohlendioxid-)Emissionen vertraut, oder? Wie sind die Auswirkungen eines Kondensstreifens im Vergleich? Ist es das gleiche Ausmaß? Ist es ein anderes Ausmaß? Das ist Teil dessen, was wir in dieser Kampagne herausfinden wollen.“
Mithilfe des Experiments könnten die Daten laut Moore genutzt werden, um zu kartieren, wo die Bedingungen für Kondensstreifen am stärksten sind, und um Wege zu schaffen, auf denen Flugzeuge ihnen ausweichen können. Tests werden auch für die Erforschung nachhaltigerer Flugzeugtriebwerke genutzt.
„Wir sind sehr interessiert und besorgt über den Treibstoffverbrauch und die (Kohlendioxid-)Emissionen der Luftfahrt, von denen wir wissen, dass sie sich auf das Klima auswirken. Darüber hinaus machen wir uns zunehmend Sorgen über Kondensstreifen“, sagte Moore.
„Der Grund dafür ist, dass uns die globalen Modellierer heute sagen, dass die Klimaauswirkungen von Kondensstreifen und durch die Luftfahrt verursachten Zirruswolken ungefähr die gleichen Auswirkungen auf die Erwärmung haben wie die Luftfahrt im vergangenen Jahrhundert – seit Beginn des Jet-Zeitalters.“
„Und so bleibt (Kohlendioxid) natürlich noch etwa 100 Jahre bei uns, nachdem wir es zugegeben haben, daher sind wir sehr daran interessiert, die Treibstoffeffizienz zu verbessern und Fluggesellschaften, Flugzeugzellen und Triebwerke weiterhin effizienter zu machen“, fügte sie hinzu. „Aber wir müssen uns auch darum kümmern, irgendwann die Kondensstreifen zu reduzieren.“
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