Leuchtende Sommernachtwolken

17. September 2003, 12:01
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Wenn nachts der Himmel plötzlich leuchtet und Wolken sich silbern färben, spricht man von leuchtenden Nacht- wolken

Hamburg - Manchen Urlauber an Nord- und Ostsee wird die Erscheinung verwundern: Nach Sonnenuntergang leuchtet plötzlich der Himmel und die Wolken färben sich silber-bläulich. Einige Forscher meinen, die so genannten leuchtenden Nachtwolken seien in den vergangenen Jahren häufiger zu sehen - als mahnende Zeugen zunehmender Klimaerwärmung.

Das Phänomen ist nur in gemäßigten Breiten zwischen 50 und 65 Grad - also etwa zwischen Berlin und Stockholm - und ausschließlich im Sommer zu beobachten. In rund achtzig Kilometern Höhe reflektieren Wolken aus Eisteilchen das Licht der eben untergegangenen Sonne. Weil die Atmosphäre einen Teil des Lichtspektrums absorbiert, erscheinen die Eiswolken silber-bläulich. Wenn die Sonne einige Grad unter dem Horizont steht, ist es gerade noch hell genug, um die schwach schimmernde Farbe zu sehen.

In niedrigen Breiten keine Eiswolken

In niedrigen Breiten hingegen - also südlich von Städten wie Berlin oder Amsterdam - bilden sich keine Eiswolken. Dort ist es selbst in großer Höhe zu warm. In polaren Breiten kann man die leuchtenden Nachtwolken nicht sehen, weil es im Sommer nicht dunkel wird. Es sei denn, man benutzt Laser.

Forscher vom Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik in Kühlungsborn haben jüngst von Spitzbergen aus Laserstrahlen in den Himmel geschickt und so ebenfalls die Nachtwolken beobachten können. "Wir waren ein wenig überrascht, sie dort in der gleichen Höhe anzutreffen wie bei uns", berichtet der Physiker Josef Lübken. Dass man die leuchtenden Wolken nur im Sommer sieht, hängt mit einer paradox anmutenden Tatsache zusammen.

Der obere Bereich der Atmosphäre, die Mesosphäre, kühlt in der warmen Jahreszeit deutlich ab - auf bis zu 150 Grad Celsius unter dem Gefrierpunkt. Weil dort oben Wasser nur in sehr geringen Mengen vorhanden ist (auf eine Million Luftteilchen kommt nur ein Wassermolekül), können sich Eiskristalle erst ab minus 120 Grad Celsius bilden.

Extreme Kälte

Leuchtende Nachtwolken sind also der sichtbare Beweis für die extreme Kälte der sommerlichen Mesosphäre. Noch im vergangenen Jahr meinten Experten, die Zahl der pro Saison auftretenden leuchtenden Nachtwolken hätte sich seit den Sechzigerjahren mehr als verdoppelt. Neuere Untersuchungen hätten jedoch keinen eindeutigen Trend ergeben, berichtet Lübken. Das wundert die Forscher angesichts der Zunahme von Wasserdampf in der Mesosphäre. Die einfache Formel - mehr Wasser gleich mehr Eis gleich mehr Wolken - scheint nicht aufzugehen. Sollte aber die Klimaerwärmung fortschreiten, rechnet Lübken damit, dass man in Zukunft häufiger leuchtende Nachtwolken zu sehen bekommt. Und zwar aus folgendem Grund: Treibhausgase wie etwa Kohlendioxid und Methan, die die untere Atmosphäre aufheizen, haben in der Mesosphäre den gegenteiligen Effekt. Sie führen dort dazu, dass die Wärmeenergie in den Weltraum abgestrahlt wird und damit zu einer Abkühlung. Auf diese Weise können mehr leuchtende Nachtwolken entstehen.

In mittleren Breiten habe sich die Mesosphäre in den vergangenen 30 Jahren bereits um bis zu 20 Grad Celsius abgekühlt. Gleichwohl hätten Messungen über der Nordpolregion in der Mesosphäre bisher keine Abkühlung angezeigt. Die Zunahme der Treibhausgase sollte auch dort niedrigere Temperaturen bewirken, vermutet Lübken.

Auch mit einem anderen Klimaphänomen scheinen die leuchtenden Nachtwolken in Verbindung zu stehen: Die Häufigkeit der Wolken schwankt im selben Rhythmus wie die Aktivität der Sonnenstrahlung - allerdings zeitversetzt: Die Anzahl der Wolken erreicht erst zwei Jahre nach der Sonnenstrahlung ihr Maximum. Wie die beiden Phänomene zusammenhängen, ist noch unklar.

Wolken aus Eis

Mit bloßem Auge sind leuchtende Nachtwolken nur zu sehen, wenn sich genügend große Eiskristalle zu Wolken zusammengefunden haben. Mit dem Radar hingegen, das elektromagnetische Strahlung mit längerer Wellenlänge als das menschliche Auge registriert, können Forscher viel häufiger und auch im Winter Eiswolken in der Mesosphäre beobachten. "Wir erhalten bereits Radarechos, wenn sich winzige Eiskristalle zu Wolken formiert haben", berichtet Lübken. Radarmessungen an Eisteilchen sind eine der wenigen Möglichkeiten, Informationen aus den oberen Schichten der Atmosphäre zu erhalten. Aus den Echos lassen sich beispielsweise Windgeschwindigkeiten und Turbulenzen ableiten. (Axel Bojanowski/DER STANDARD, Printausgabe, 10.9.2003)

  • Leuchtende Nachtwolken.
    derstandard.at

    Leuchtende Nachtwolken.

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