Inzwischen widmet sich Bjorn Stevens vom Max-Planck-Institut für Meteorologie einem zweiten Typ flacher Wolken über den tropischen Ozeanen, den so genannten flachen Cumuli. Diese Schönwetterwolken sind über den warmen Meeren allgegenwärtig − sie bedecken rund 40 Prozent der Weltmeere − und haben daher, so glaubt Stevens, einen noch größeren Einfluss auf das Klima der Erde als die Stratocumuli.
Luftwirbel schubsen Wassertröpfchen hin und her
Zusammen mit Axel Seifert vom Deutschen Wetterdienst und seiner Doktorandin Louise Nuijens hat er vor Kurzem untersucht, wie Regen in einer solchen Wolke entsteht. Dabei haben die Forscher nachgewiesen, dass Turbulenzen die Regenbildung in der Wolke entscheidend unterstützen können.
Denn die Luftwirbel schubsen Wassertröpfchen, die so leicht sind, dass sie schweben, in der Wolke hin und her. So kollidieren die Tröpfchen häufiger mit anderen schwebenden Tröpfchen, als sie es in ruhiger Wolkenluft tun würden. Die Mini-Tropfen verschmelzen daher häufiger. Schließlich entstehen mehr Tröpfchen, die schwer genug sind, um zu fallen, dabei weitere kleine Tröpfchen einzusammeln und schließlich zum Regentropfen zu werden. Die Computersimulationen zeigten, dass Turbulenzen die Häufigkeit der Tröpfchenstöße mehr als vervierfachten. „Das bedeutet, dass die Cumuli deutlich leichter Regen bilden, als wir bislang dachten“, sagt Stevens.
Forschungsflugzeuges HALO
Auch die flachen Cumuli will Stevens nicht nur per Computer erforschen. In seinem Büro im Hamburger Max-Planck-Institut zeigt sich symbolisch, dass seine Forschung auf zwei Säulen ruht: Formeln und Skizzen übersäen eine Tafel an der Wand. Direkt daneben, auf dem Beistelltischchen einer Sitzgruppe, steht ein Modell des Forschungsflugzeuges HALO des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, das seine mit einer Turbulenzsonde versehene Nase in die Höhe reckt.
Stevens setzt auf die Kombination von Theorie und Feldforschung. Demnächst wird HALO in einer Mission, an der sich auch Stevens beteiligt, die Schönwetter-Cumuli vor der Karibikinsel Barbados durchfliegen und mit verschiedenen Instrumenten Tröpfchengrößen und Turbulenzen vermessen.
Christian Meier / MaxPlanckForschung
Stand: 20.08.2010
