Das Klima der Erde verändert sich schneller, als von den meisten wissenschaftlichen Prognosen vorhergesagt wurde. Dabei erwärmt sich speziell die Arktis am schnellsten von allen Regionen der Erde. Die Polargebiete haben starke globale Auswirkungen auf das Klima der Erde und beeinflussen daher das Leben und die Lebensgrundlagen auf der ganzen Welt. Trotz der großen Fortschritte in der Polarforschung der letzten Jahre gibt es nach wie vor unzureichend verstandene Prozesse und Wechselwirkungen; ein Beispiel hierfür sind die Aerosol-Wolken-Klima-Wechselwirkungen, die daher auch nicht zufriedenstellend modelliert werden können. Wolken und deren Wirkungen im Klimasystem sind eine der schwierigsten Komponenten bei der Klimamodellierung, insbesondere in den Polarregionen und im Südlichen Ozean. Einer der Gründe hierfür ist das Fehlen qualitativ hochwertiger Messdaten zur Überprüfung und Weiterentwicklung der Klimamodelle. Die Verfügbarkeit hochwertiger Messdaten zu Partikeln und Wolken und deren vertikaler Verteilung in den Polarregionen sind daher von entscheidender Bedeutung, um dort ablaufenden Prozesse und ihre Wirkungen auf das Klima zu verstehen und in Klimamodelle integrieren zu können.
Forschungsfragen
- Was sind die Quellen und Transportwege von Aerosolpartikeln in der polaren Atmosphäre?
- Welche Einflüsse haben Aerosolpartikel auf die Bildung, die Vereisung, das Abregnen und die Strahlungseigenschaften von polaren Wolken?
- Wolken in der Südhemisphäre vereisen erst bei tieferer Temperatur als in der Nordhemisphäre. Liegt das in unterschiedlichen Eigenschaften der vorhandenen Aerosolpartikel begründet?
- Vergleich der Nord- und Südhemisphäre: die Arktis erwärmt sich schneller als vorhergesagt, in der Antarktis beobachtet man eine Erwärmung der antarktischen Halbinsel, aber noch keine Erwärmung des restlichen Kontinents. Warum ist dies so?
Methoden
- Messungen direkt vor Ort von Landstationen aus (Grönland / Arktis, Neumayer III Station / Antarktis), aber auch Schiffs- und Flugzeug getragene Messungen
- An den Standorten „Schnitte“ durch die Atmosphäre mittels In-situ- und Fernerkundungsmessungen:
- Ballone, Flugzeuge, Drohnen
- Laserstrahlen (LIDAR)
- Radar
- Ceilometer
- Sammeln von Proben vor Ort: Abscheidung von Partikeln auf Filtern und Charakterisierung ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften (z.B. Gefrierverhalten, chemische Zusammensetzung)
- Globale und Arktis bezogene Aerosol-Klimamodellierung
Verantwortliche
Prof. Dr. Andreas Macke, Abteilungsleiter / Institutsleitung Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V.
Tilo Arnhold, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Projekte mit unserer Beteiligung
AC3
B03, B04, D02
VACCINE & COALA
Untersuchung von Aerosol- und Wolkeneigenschaften an der Neumayer III Station (Antarktis)