Was die rätselhaften Wolkenberge mit dem Klima zu tun haben

24.11.2016

Neues aus der Klimaforschung: Einmal im Monat berichten Klimaforscher im Hamburger Abendblatt über aktuelle Erkenntnisse. Heike Konow ist Meteorologin und hat Wolken vor der Karibikinsel Barbados vermessen.

Welche Rolle spielen Wolken beim Klimawandel? Die Klimaforschung steht bei dieser Frage noch ziemlich am Anfang.
Das Forscherteam fliegt mit dem Langstreckenflieger HALO, ein umgebauter Business Jet, über die oberste Wolkenschicht.
Instrumente der Fernerkundung messen während des Fluges jede Sekunde Daten zu Position, Form und Struktur der Wolken.
Dr. Heike Konow ist Wolkenforscherin und arbeitet am Max-Planck-Institut für Meteorologie und am Institut für Meteorologie der Universität Hamburg.

Vor uns braut sich ein mächtiger Wirbelsturm zusammen. Die Chance, die Umgebung eines Hurrikans zu erkunden, lassen wir uns nicht entgehen. Ich prüfe ein weiteres Mal die Messgeräte, die Triebwerke unseres Forschungsflugzeugs HALO dröhnen ohne Unterbrechung. Vor der Karibikinsel Barbados wollen wir mehr über Wolken und Zirkulationen, so nennen die Meteorologen Kreisläufe von Luftströmungen, herausfinden.

Wolken stellen Klimaforscher vor ein Rätsel. Ob sie den Klimawandel verstärken oder abmildern ist noch nicht ausgemacht. Die Effekte sind schon ohne Klimawandel verwirrend: Hohe Eiswolken, Zirren genannt, schirmen die Erde etwa gegen die Sonne ab und verhindern, dass sich die Erdoberfläche aufheizt. Niedrige Wolken halten die Wärme in der Nacht hingegen in Bodennähe. Um die Effekte von Wolken für Klimamodelle treffender als bisher abschätzen zu können, müssen wir genau wissen wie viele Wolken am Himmel sind, wie groß sie sind, in welcher Höhe sie liegen und wie sie sich zusammensetzen.

Dazu wollen wir mit der HALO möglichst über die oberste Wolkenschicht fliegen. Auf dem offenen Meer sind Wolken schwerer zu beobachten als über dem Festland, weil es hier kein Netz von Bodenstationen gibt, das fortwährend Daten liefert. Wie Bodenstationen und Satelliten setzen wir an Bord von HALO ebenfalls Instrumente der Fernerkundung ein. Ein Wolkenradar misst Position und Form der Wolke. Es erkennt dabei große Wasserteilchen, aber keine Eiskristalle. Ein Mikrowellenradiometer liefert Daten aus dem Inneren der Wolke und teilt uns mit wie Wasser und Eis in der Wolke verteilt sind. Zusätzlich sendet ein Lidar Lichtwellen aus und misst das Feuchteprofil, welches um die Wolke herum besteht. Das Lidar erkennt auch Eisflächen, ist für alles darunter aber blind wie ein Maulwurf. Der Mix der Messungen macht es. Erst durch die Kombination können wir die Wolke als Ganzes erfassen.

Meine Aufgabe ist es, die Messgeräte vorzubereiten und während des Fluges zu kontrollieren. Jede Sekunde führen die Geräte eine Messung durch. Da Wolken im Schnitt nur ein bis drei Kilometer breit sind und wir mit 800 Kilometer pro Stunde über sie hinwegfegen, bleiben pro Wolke nicht mehr als ein paar Schnappschüsse, die am Ende aber ein schönes Wolken-Profil unseres Fluges ergeben. Während des acht- bis zehnstündigen Fluges starten wir außerdem bis zu 50 Dropsonden durch den Abwurfschaft. Diese nur wenige hundert Gramm schweren Sonden driften dann an einem Mini-Fallschirm langsam gen Meeresspiegel und senden weitere Daten zu Druck, Temperatur und Feuchtigkeit. Zurück in Hamburg werte ich hunderte von Wolken-Profilen aus und vergleiche sie mit Satellitendaten und Wettermodellen. Diese Modelle beruhen auf physikalischen Annahmen und errechnen Wolkenmuster per Computer.

Unsere HALO-Daten zeigen, dass die Wolken im Modell zu hoch liegen. Das Modell hat zudem mehr Wolken errechnet als wir sie vor Ort tatsächlich vorgefunden haben. Diese Unterschiede liefern wertvolle Hinweise, um Hurrikan- und Wettervorhersagen stetig zu verbessern. Gleichzeitig liefern die Daten wichtige Bausteine, um Klimaszenarien künftig noch genauer zu machen.

Zur Abendblatt Serie

Kontakt Heike Konow