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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Standpunkt: Effekt von Eiswolken muss neu bewertet werden

Wolken sind die großen Unbekannten in Klimamodellen. Ob sie wärmen oder kühlen hängt davon ab, wie sie zusammengesetzt sind und in welcher Höhe sie sich befinden und entstehen. Dr. Martina Krämer hat kurz vor dem Pariser Klimagipfel einen wissenschaftlichen Leitfaden für Eiswolken – die sogenannten Zirren – veröffentlicht. Die Fachwelt nutzt die Fakten, um die Rolle von Zirren im Klimageschehen neu zu bewerten.

In ihrem Leitfaden "Cirrus Guide" unterscheidet Dr. Martina Krämer vom Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung zwischen zwei Typen von Zirren. Grob vereinfacht zwischen optisch dünnen und optisch dichten Eiswolken, die aber völlig unterschiedlich entstehen und auch anders zusammengesetzt sind. Die einen enthalten weniger und kleinere Eiskristalle, die anderen mehr und größere. Diese Unterschiede bestimmen auch, wie diese Wolken mit Wärmestrahlung von Sonne und Erdoberfläche umgehen. Fachleute sprechen von Strahlungsrückkopplung.

Der ersten Sorte, den optisch dünnen Zirren, wird ein wärmender Effekt auf das Klima zugeschrieben, die zweite Art soll das Klima kühlen. "Optisch dünne Zirren lassen mehr Sonnenstrahlung durch, weil sie weniger Eiskristalle beinhalten. Die dichteren Zirren lassen aufgrund ihrer optischen Eigenschaften – viele und größere Eiskristalle auf engem Raum – weniger Sonnenlicht passieren", erklärt Marina Krämer. Gleichzeitig bilden sich diese Zirren in tieferen Luftschichten, und somit sind sie wärmer. Dadurch nehmen sie weniger Wärmestrahlung auf, die vom Erdboden kommt – sie können kühlen, ist das Fazit der Forscherin. Welchen Einfluss Jahreszeiten und unterschiedliche geographische Bedingungen auf die Eigenschaften der Zirren haben, ist noch nicht geklärt. Hierzu sind weitere Messkampagnen notwendig, um den tatsächlichen Effekt auf das Klima zu belegen.

"Wie kompliziert der Effekt von Wolken auf das Klima ist, zeigt sich daran, dass bisher kein Klimamodell unsere Messungen in den Tropen nachvollziehen konnte", sagt Martina Krämer. "Die Modelle arbeiten im Moment noch mit zu hohen Eiskristallzahlen und somit mit ungenauen Prognosen zur Rückkopplung", stellt sie fest. Immerhin sind 30 Prozent der Tropen im Jahresmittel mit Zirren bedeckt. Ihren Einfluss korrekt berechnen zu können, wäre ein Meilenstein der Klimaforschung.

Ob Wolken die Erdatmosphäre wärmen oder kühlen hängt davon ab, wie sie zusammengesetzt sind und in welcher Höhe sie sich befinden und entstehen.Ob Wolken die Erdatmosphäre wärmen oder kühlen hängt davon ab, wie sie zusammengesetzt sind und in welcher Höhe sie sich befinden und entstehen. Die Rolle einiger Wolkenformationen im Klimageschehen ist noch nicht eindeutig geklärt und Gegenstand intensiver Forschung.
Copyright: Forschungszentrum Jülich

Informationen:

"Cirrus guide", veröffentlicht am 11. November 2015 in "Atmospheric Chemistry and Physics, papers in open discussion". Hinter dem kurzen Titel stecken 17 internationale Flugkampagnen, 15 Jahre intensiver Forschung und ein weltweit einmaliger Datensatz von 94 Stunden Messzeit. 
"Cirrus guide"(PDF)

Jülicher Klimaexperten mit Themenschwerpunkten

Ansprechpartnerin:

Dr. Martina Krämer
Institut für Energie- und Klimaforschung
Bereich Stratosphäre (IEK-7)
E-Mail: m.kraemer@fz-juelich.de
Telefon: +49 2461 61-3238


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