Hohe Eiswolken, sogenannte Cirruswolken, sind der häufigste Wolkentyp in der Arktis. Sie beeinflussen das globale Klima immens. Im Allgemeinen haben solche Cirren eine wärmende Wirkung, da sie die Wärmestrahlung wieder zurück zur Erde reflektieren. Weil sie so kalt sind, geben sie selbst aber wenig Wärme in den Weltraum ab. Gleichzeitig reflektieren sie die Sonnenstrahlung.
Komplexe Wechselwirkungen
„Das Zusammenspiel der unterschiedlichen Effekte macht es unglaublich kompliziert, diesen Wolkentypus zu untersuchen“, erklärt DLR-Atmosphärenphysikerin Silke Groß. Hinzu kommt, dass sich Erdabstrahlung über Eis und über Wasser in der Temperatur unterscheidet. Außerdem ist die Reflexion der solaren Strahlung vom Sonnenstand abhängig – je nachdem, ob gerade Polarnacht oder Polartag ist.
Auch die Eigenschaften der Wolken, wie Größe, Form oder die Anzahl der Eiskristalle, hängen von äußeren Bedingungen wie Temperatur oder Feuchtigkeit ab. All das beeinflusst, wie Cirren auf die solare und terrestrische Strahlung reagieren und damit wiederum den Wärmehaushalt der Erde. Zudem interessierten sich die Forschenden für die unterschiedlichen Wolkeneigenschaften in den Warmlufteinströmungen oder in Kaltluftausbrüchen. Letztere führen zu spezifischen kammförmigen linienhaften Wolkenmustern, die sich nach Überströmung der Meereiskante in der kalten Luft über dem Ozean bilden.
Feuchte Luft als entscheidender Faktor
Aktuell sind die Forschenden dabei, die Daten der Kampagne auszuwerten. „Die ersten Ergebnisse weisen darauf hin, dass sich die Verteilung der Feuchte in arktischen Cirren von denen in mittleren Breiten unterscheidet“, berichtet Groß. Die relative Feuchte ist ein wichtiger Faktor für die Wolkenbildung. Die Forschenden gehen davon aus, dass sie auch auf die Mikrophysik und den Strahlungshaushalt der Wolken einwirkt.
Wenn sich also der Zufluss feuchter, warmer Luft in die Arktis erhöht, könnte das die Strahlungswirkung der Region beeinflussen. „In welche Richtung sich die Klimaerwärmung verändern wird, möchten wir mithilfe der Kampagnendaten untersuchen“, ergänzt Groß. „Dass wir die Kampagne überhaupt so erfolgreich durchführen konnten, hatte sicherlich auch mit Glück und Mut zum Risiko zu tun, denn kleinräumige Wetterphänomene detailliert vorherzusehen ist alles andere als trivial“, sagt Projektleiter Manfred Wendisch von der Universität Leipzig.
Ein weiterer Punkt, der für den Projektleiter viel mit dem Erfolg der Mission zu tun hat, ist die Zusammensetzung des Teams: Etwa 20 Doktorandinnen und Doktoranden arbeiteten an dem Projekt. „Die jungen Leute kommen auf Ideen, die einem selbst gar nicht einfallen würden. Davon profitieren wir alle und ich bin froh, dass sie dabei waren. Die Mischung macht’s einfach!“, ergänzt Wendisch.
