Laserstrahlen als Regenmacher

3. Mai 2010, 16:08
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Plasmakanal aus ionisierten Molekülen wirkt als Kondensationskern

Genf/Dresden - Ein erster Schritt zu einer neuen Form künstlicher Regnenerzeugung könnte Forschern der Universität Genf und der Freien Universität Berlin gelungen sein: Mit Hilfe eines Lasers gelang es ihnen, in einer Wolke eine Kondensationsreaktion auszulösen, berichten die Wissenschafter in der Zeitschrift "Nature Photonics". "Wir haben den ersten Nachweis geliefert, dass man durch einen Laser meteorologische Bedingungen verändern könnte", so Studienleiter Jerome Kasparian.

Damit sich Wassertropfen in freier Umgebung bilden können, braucht es neben hoher Luftfeuchtigkeit auch Kondensationskerne wie etwa Staubteile, an die sich Dampf heftet. Um Wolken künstlich abregnen zu lassen, schießt der Mensch bereits seit über 50 Jahren Silberiodid oder Mischungen verschiedener Chloride in die Luft - solche "Impfungen" können auch die Bildung großer Hagelkörner verhindern. Laut den Forschern um Kasparian führt diese Praxis jedoch nur teilweise zum Erfolg, zudem gebe es noch keine Garantie dafür, dass die Umwelt Iodid gut vertrage.

Ionisierung

Stattdessen projizierten die Forscher nun starke, ultrakurze Laserstrahlen in eine Wolke und untersuchten die Folgen mit einem schwachen Kontrolllaser. Im Labor zeigte sich, dass rund um den Strahl Stickstoff- und Sauerstoffmoleküle elektrisch geladen wurden. Es bildete sich ein Plasmakanal aus ionisierten Molekülen, der wie ein Kondensationskern wirkte.

Tatsächlich bildeten sich an den Ionen sofort winzige Wassertröpfchen mit 50 Mikrometer Durchmesser, die drei Sekunden später bereits auf 80 Mikrometer angewachsen waren. Für Niederschlag reichte diese Größe allerdings noch nicht. Als man dasselbe bei echten Wolken in der Nacht probierte, trat derselbe Effekt ein: War die Feuchtigkeit hoch, stieg durch den Laserstrahl die im Kontrolllaser feststellbare Rückwärtsstreuung bis auf das Zwanzigfache.

Geoengineering

Der Laserphysiker Roland Sauerbrey, Direktor des Forschungszentrums Dresden-Rossendorf, sieht das Ergebnis der Kollegen als möglichen Durchbruch. "Es könnte ein wichtiger Schritt sein, um eines Tages künstlichen Regen durch Laser zu schaffen", so der Experte. "Riesig" sei der Fortschritt freilich nur dann, wenn sich herausstellen würde, dass man Tröpfchen schon mit wenigen Photonen erzeugen kann. Bisher wurde die Energetik des Laser-Regenmodells allerdings noch nicht bestimmt.

Die Möglichkeit des "Regenzaubers" werden in Zuge der Klimadebatte immer gefragter. "In der Suche, wie man die starken vom Menschen verursachten Veränderungen der Erde in Griff bekommen kann, wird man sich früher oder später auch zu Formen des Geoengineerings durchringen. Den Niederschlag zu beeinflussen ist eine Form davon", so Sauerbrey. (pte/red)

 

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