Erdbeobachtung: Satelliten spüren Abgase durch Wolken auf

Satelliten helfen Wissenschaftlern dabei, Schmutzpartikel in der Atmosphäre aufzuspüren. Doch bei bedecktem Himmel arbeiten viele Geräte nicht präzise. Ein neues mathematisches Verfahren soll das nun ändern.

Nasa-Satellit "Calipso" (Illustration): Aerosole im Blick Zur Großansicht
CNES/ Juillet/ P. Carril

Nasa-Satellit "Calipso" (Illustration): Aerosole im Blick

Hamburg - Mit Hilfe von Satelliten erfassen Wissenschaftler wie viele Schmutzpartikel in der Luft umherfliegen. Dabei zeigt sich, dass sich der Himmel weltweit fast überall verdunkelt. Doch manchmal können Wolken die Ergebnisse solch wichtiger Messreihen verderben.

Nun haben Forscher um Pablo Saide von der University of Iowa einen Weg gefunden, die Wolkendecke durch Mathematik gewissermaßen zu umgehen. Dabei hilft ihnen der Einfluss der Schmutzteilchen auf die Wolken, wie die Wissenschaftler im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences" berichten.

Bei der Bildung von Wolken spielen sogenannte Aerosole - Ruß zum Beispiel - eine wichtige Rolle. An diesen in der Atmosphäre schwebenden Partikeln können kleine Wassertröpfchen kondensieren. Aerosole haben auch Einfluss auf bestehende Wolkenformationen. Das nutzen Saide und Kollegen für ihren Ansatz.

Einige spezielle Satelliten zur Beobachtung der Wolken auf der Erde gibt es, "Cloudsat" und "Calipso" von der Nasa zum Beispiel. Auch Radarsatelliten können gewissermaßen durch Wolken sehen. Optische Sensoren auf Satelliten haben dagegen normalerweise Probleme, wenn der Himmel bewölkt ist.

Bei der Schadstoffmessung fehlen in diesem Fall wichtige Informationen. Um den Datenmangel in Zukunft beheben zu können, sahen sich die Forscher zunächst mit Wettersatelliten die Zahl der Wassertropfen in einigen Wolken am Himmel an. Diese Information sollte Rückschlüsse auf die Aerosole ermöglichen.

Allerdings lässt sich die Menge der Tropfen nicht ohne weiteres mit der der Schmutzpartikel in der Luft gleichsetzen. Mit Hilfe eines mathematischen Modells beschrieben die Forscher deswegen, wie viele Schwebeteilchen nötig sind, um die Anzahl der Tropfen in den Wolken zu verändern. So ließ sich errechnen, wie stark die Luft jeweils mit Abgasen belastet war.

Die neue Technik sei vielseitig einsetzbar, werben Saide und seine Kollegen. So könne sie etwa dabei helfen, die Luftqualität in Großstädten präzise vorherzusagen.

jme

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