Werden Wolken in den kommenden Jahren dazu beitragen, unsere Welt abzukühlen oder zu erwärmen? Der Satellit EarthCARE wird bald zu einer Mission starten, um dies herauszufinden. Ziel ist es, zu untersuchen, welche Rolle Wolken im Kampf gegen den Klimawandel spielen könnten.
Das Kooperationsprojekt zwischen der Europäischen Weltraumorganisation und der japanischen Weltraumagentur JAXA soll am Dienstag mit einer Falcon-9-Rakete von SpaceX von der kalifornischen Vandenberg-Basis starten.
Der zwei Tonnen schwere Satellit wird drei Jahre lang in einer Höhe von fast 400 Kilometern über der Erde kreisen und ein vollständiges Profil der flauschigen Wolken über unseren Köpfen erstellen.
„Sie sind einer der Hauptfaktoren, die zum Klimawandel beitragen – und einer der am wenigsten verstandenen“, sagte Dominique Gillieron, Leiter der Abteilung für Erdbeobachtungsprojekte der ESA, gegenüber .
Wolken – von Cumulus- und Cirruswolken bis hin zu Cumulonimbuswolken – sind ein vielfältiges und komplexes Phänomen.
Ihre Zusammensetzung hängt davon ab, wo sie sich in der Troposphäre, der untersten Schicht der Erdatmosphäre, befinden, erklärte Gillieron.
Über den Polargebieten beginnt die Troposphäre etwa acht Kilometer, am Äquator dagegen erst in rund 18 Kilometern Höhe. Das bedeutet, dass Wolken je nach Höhe und Breite unterschiedlich auf das Klima einwirken.
Beispielsweise sitzen weiße und helle Cumuluswolken, die aus Wassertropfen bestehen, ziemlich niedrig und wirken wie ein Sonnenschirm, der die Sonnenstrahlung zurück in den Weltraum reflektiert und die Atmosphäre abkühlt.
Weiter oben lassen Zirruswolken aus Eiskristallen die Sonnenstrahlung durch und erwärmen unsere Welt.
Zirruswolken fangen dann die Hitze wie eine „Decke“ ein, sagte Gillieron.
Sonnenschirm oder Decke?
Daher sei es sehr wichtig geworden, die Natur der Wolken zu verstehen, sagte Simonetta Cheli, Leiterin der Erdbeobachtungsprogramme der ESA.
EarthCARE werde der erste Satellit sein, der die vertikale und horizontale Verteilung von Wolken messen werde, sagte sie auf einer Pressekonferenz.
Zwei Instrumente des Satelliten werden Lichtstrahlen in die Wolken richten, um deren Tiefe zu untersuchen.
Das Lidar-Instrument wird mithilfe eines Laserpulses sowohl Wolken als auch Aerosole messen. Dabei handelt es sich um winzige Partikel in der Atmosphäre, wie etwa Staub, Pollen oder vom Menschen verursachte Schadstoffe wie Rauch oder Asche.
Aerosole seien die „Vorläufer“ von Wolken, erklärte Gillieron.
Das Radar des Satelliten wird die Wolken durchdringen, um zu messen, wie viel Wasser sie enthalten.
Außerdem wird es die Geschwindigkeit der Wolken verfolgen, die sich durch die Atmosphäre bewegen, ähnlich wie Radar der Polizei hilft, zu schnell fahrende Autos zu schnappen.
Die anderen Instrumente des Satelliten werden die Form und Temperatur der Wolken messen.
All diese Daten ergeben das erste vollständige Bild der Wolken aus der Perspektive eines Satelliten.
Die wissenschaftliche Gemeinschaft warte gespannt auf diese Informationen, um die Klimamodelle, mit denen abgeschätzt wird, wie schnell sich unsere Welt erwärmen wird, aktualisieren zu können, erklärte die ESA.
Die Menge der Sonnenstrahlung, die durch die Wolken der Erde dringt, könnte daher für das Verständnis und die Eindämmung der Auswirkungen der vom Menschen verursachten globalen Erwärmung von entscheidender Bedeutung sein.
Ziel der Mission sei es herauszufinden, „ob der aktuelle Effekt der Wolken, der im Moment eher kühlend ist – der Sonnenschirm überwiegt die Wolkendecke – stärker oder schwächer wird“, sagte Gillieron.
Dieser Trend ist schwieriger vorherzusagen, da die globale Erwärmung die Verteilung der Wolken verändert hat.
„EarthCARE wird zu einem noch wichtigeren Zeitpunkt ins Leben gerufen als bei seiner Konzeption im Jahr 2004“, sagte Cheli.
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