Flug in eisige Wolken

Das Forschungsflugzeug „Polar 5" startet Ende April in der Arktis zur VerDI- Kampagne (Vertical Distribution of Ice in Arctic Clouds). Mit an Bord ist auch das Spektrometer NIXE-CAPS. Damit untersuchen Jülicher Forscherinnen und Forscher die Partikel aus sogenannten Mischphasenwolken, die sich aus Eiskristallen und Wassertropfen zusammensetzen.

„Wir wissen bisher leider nur sehr wenig über Mischphasenwolken. Für Klimamodelle sind deren Eigenschaften aber von großer Bedeutung", sagt Dr. Martina Krämer vom IEK-7. Denn Wolken sorgen zum einen dafür, dass die Wärmestrahlung der Erde in der Atmosphäre bleibt, zum anderen reflektieren sie auch die Sonnenstrahlung und kühlen dadurch die Erde. Die Größe der Effekte hängt von der Beschaffenheit der Wolke ab, in Mischphasenwolken vor allem von deren Eis-Anteil.
Die Kampagne VerDI soll Aufschluss geben. Koordiniert durch die Universität Leipzig werden von der kanadischen Stadt Inuvik aus etwa einen Monat lang Forschungsflüge starten. Dabei spielt das Spektrometer aus Jülich eine wichtige
Rolle. „NIXE-CAPS kann nicht nur die Größe der Wolkenpartikel messen, sondern auch bestimmen, ob es sich um Wassertropfen oder Eiskristalle handelt", sagt Krämer. Dies lässt Rückschlüsse auf den Grad der Vereisung der Wolke zu.
NIXE-CAPS besteht aus zwei Teilen. Im oberen Teil misst ein Laser die Größe jedes einzelnen Wolken- partikels: Je nachdem, wie groß der Partikel ist, wird das Laserlicht unterschiedlich stark gestreut. „So werden Größen von 0,6 bis 50 Mikrometer erfasst", erklärt Krämer. Der untere Teil des Spektrometers misst Partikel, die zwischen 15 Mikrometern und einem Millimeter groß sind. Hierbei trifft ein Laserstrahl auf die Wolkenpartikel und erzeugt ein Schattenbild, dessen Größe und Form dann von Messdioden bestimmt wird.

Außerdem stellen Krämer und ihre Kollegen Armin Afchine und Jessica Meyer die Wettervorhersagen für Inuvik zusammen. Weil der VerDI-Kampagne nur 50 Flugstunden auf der „Polar 5" zustehen, ist es besonders wichtig, auf das Wetter reagieren zu können.

Ansprechpartner: Dr. Martina Krämer (m.kraemer@fz-juelich)