Dienstag, 3. August 2021
07.10.2014 11:00
Forschung

Wolkenentstehung: Weiterer Schritt entschlüsselt

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Von: sda

Schritt für Schritt enträtseln Wissenschaftler die Entstehung von Wolken. Eine Schlüsselrolle dabei spielen Kondensationskeime. Ein internationales Forscherteam mit Schweizer Beteiligung konnte nun klären, wie sich eine bestimmte Klasse dieser winzigen Partikel bildet und sah ihnen sogar beim Wachsen zu.

Sie berichten darüber im Fachjournal «PNAS». Damit Wasserdampf zu Tröpfchen kondensieren kann, braucht es winzige Partikel in der Luft, die Aerosole. Diese können durch natürliche Prozesse wie Bodenerosion oder menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre gelangen oder dort auch neu aus Gasmolekülen gebildet werden.

CLOUD-Versuch am CERN

Insbesondere diese Neubildung – und welche Moleküle sie auslösen – interessiert Klimaforscher. Denn man geht davon aus, dass neu gebildete Aerosole die Hauptquelle für Kondensationskeime sind. Somit sind sie für die Wolkenbildung und damit für das Verständnis der Klimaerwärmung von grosser Bedeutung.

Wichtige Beiträge hierzu liefert seit einigen Jahren das Experiment CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) am Teilchenforschungszentrum CERN in Genf. In einem 26 Kubikmeter grossen Edelstahltank können die Wissenschaftler die Bildung von Aerosolpartikeln und Wolken unter extrem präzise kontrollierbaren Bedingungen untersuchen.

Im vergangenen Jahr konnten die Forscher damit zeigen, dass bereits kleinste Konzentrationen von Aminen für eine hohe Neubildungsrate von Partikeln reichen. Nun konnten sie dank einer technischen Weiterentwicklung der Messinstrumente auch nicht-geladene Bausteine für die Wolkenbildung analysieren, und zwar unter genau den Bedingungen, wie sie in der Atmosphäre herrschen.

Mehr Amine in Viehzuchtgebieten

Es zeigte sich, dass sich bereits bei extrem niedrigen Konzentrationen von Schwefelsäure und Dimethylamin stabile Partikel bilden konnten. Diese winzigen Teilchen gelten in Bezug auf die Wolkenbildung als bedeutend, erklärte Armin Hansel von der Uni Innsbruck der Nachrichtenagentur APA.

Dies sei besonders in Gebieten der Fall, wo verstärkte Aminbelastungen auftreten, etwa in Gegenden mit Viehzucht oder Biomasseverbrennung. An den Arbeiten waren auch Forscher vom CERN, vom Paul Scherrer Institut (PSI) in Villigen AG sowie von der Messgeräte-Firma Tofwerk in Thun beteiligt.

Als nächstes wollen die Forscher Wolkenbildung global analysieren. Von besonderem Interesse sei hier die boreale Zone mit ihren ausgedehnten Nadelwäldern. Dort spielen eher organische Moleküle, etwa Oxidationsprodukte von Terpenen, eine Rolle bei der Aerosolbildung.

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