Verstärken Wolken die globale Erwärmung? Feldstudie EUREC4A untersucht mutmaßliche Mechanismen

Die grundlegende Wissenschaft hinter der Feldstudie EUREC4A (Elucidating the role of clouds-circulation coupling in climate) und ihrer Messungen wird in einer kürzlich erschienenen Veröffentlichung von Prof. Bjorn Stevens vom Max-Planck-Institut für Meteorologie (MPI-M) in Hamburg, Dr. Sandrine Bony vom Laboratoire de Météorologie Dynamique in Paris, Dr. David Farrell vom Caribbean Institute of Meteorology and Hydrology und einem internationalen Team von fast dreihundert Co-Autor*innen vorgestellt.

B. Stevens et al. (2021) EUREC4A. Earth Syst. Sci. Data, https://essd.copernicus.org/articles/13/4067/2021/, CC BY 4.0

Mit der Erläuterung der EUREC4A-Messungen in dieser Studie zeigen die Autor*innen die erfolgreiche Anwendung neuer Messtechniken, mit denen die Mechanismen getestet werden, durch die Wolken mutmaßlich die globale Erwärmung verstärken könnten. Die Messungen bilden die Grundlage für ein besseres Verständnis dafür, wie die räumliche Anordnung flacher Passatwolken Einfluss auf ihre Fähigkeit hat, Sonnenlicht zu reflektieren und Niederschlag zu erzeugen, und wie kleinräumige Ozeanwirbel und andere Ozeanmerkmale die darüber liegende Atmosphäre beeinflussen. Die Messungen sind zudem grundlegend für die Entwicklung einer neuen Generation von konvektionsauflösenden globalen Klimamodellen und für die Erprobung von Konzepten für zukünftige weltraumgestützte Beobachtungssysteme.

 

Aus Sicht der Klimawissenschaften gleichen Zirkulationssysteme auf einer Skala von 2 km bis 200 km in der Atmosphäre und dem Meer dunkler Materie: Obwohl sie allgegenwärtig sind und nachweislich große Auswirkungen haben, werden diese mittleren Skalen in den Standard-Klimamodellen nicht berücksichtigt.  

 

Die EUREC4A-Messungen sind die ersten, die die klimatische Rolle dieser Zirkulationen der mittleren Skala beleuchten und den Wissenschaftler*innen helfen, ihre Rolle bei wichtigen Klimaprozessen zu bewerten. Dazu zählen z. B. die Übertragung von Strahlungsenergie, die Kohlenstoffaufnahme im Ozean, die Auswirkungen anthropogener Aerosole und die Verteilung und Intensität von Niederschlägen.

 

Das EUREC4A-Untersuchungsgebiet in den Passatwindregionen des Nordatlantiks. Die eingezeichnete Zone, die der Richtung der Passatwinde zwischen der Northwest Tropical Atlantic Station (NTAS) und dem Barbados Cloud Observatory (BCO) folgt, wird Passatwindallee "Tradewind Alley" genannt. Sie umfasst die Untersuchungsgebiete A und B. Der "EUREC4A-Kreis" wird durch das kreisförmige, auf 13,3◦N, 57,7◦W zentrierte Flugsondierungsfeld definiert. Ein drittes Untersuchungsgebiet (C) folgte den von Südosten nach Nordwesten verlaufenden Mäandern des so genannten Boulevard des Tourbillons. Der Hintergrund zeigt ein Negativbild des Wolkenfeldes aus dem MODIS-Terra-Überflug vom 5. Februar 2020 (ca. 14:30 UTC).

 

Die Messungen während der Feldstudie wurden durch eine internationale Zusammenarbeit gewährleistet, die eine noch nie dagewesene Erfassung der vertikalen Struktur der Atmosphäre und des Ozeans ermöglichte. Dazu gehörten 2.500 Sondierungen der Atmosphäre mit Hilfe von speziellen Ballonen und Fallsonden und fast 10.000 Profilmessungen des Ozeans. Diese Daten sowie die Wolkeneigenschaften und Feinstaub wurden erhoben durch den kontinuierlichen Einsatz von vier umfangreich mit Instrumenten ausgerüsteten Forschungsflugzeugen, vier Weltklasse-Forschungsschiffen, einem fortschrittlichen bodengestützten Wolkenobservatorium und zahlreichen autonomen oder halbautonomen Beobachtungsplattformen. Viele von diesen wurden zum ersten Mal eingesetzt und läuten eine neue Ära der Umweltanalytik ein.

 

Zusätzlich zum Überblick über die neuartigen Messungen und deren Zusammenstellung zu einer einheitlichen und koordinierten Kampagne, unterstützte EUREC4A auch eine breite Palette von Aktivitäten zur Öffentlichkeitsarbeit, zum Kapazitätsaufbau und zum Wissenstransfer. Die Feldstudie brachte Wissenschaftler*innen aus der Karibik mit ihren Kolleg*innen in Europa und Nordamerika zusammen, um die Prozesse, die die Erderwärmung beschleunigen, und die daraus resultierenden Veränderungen der Wettermuster besser zu verstehen.

Über EUREC4A
Anfang des Jahres 2020 startete mit EUREC4A die weltweit größte Messkampagne, um die Rolle der Wolken im Klimasystem zu untersuchen. Sie fand auf und vor der Karibikinsel Barbados statt. Mehr als 40 Partnerinstitutionen waren beteiligt, vier Forschungsflugzeuge und vier Forschungsschiffe im Einsatz, kombiniert mit Bodenmessstationen und Satellitenfernerkundung.

 

Originalveröffentlichung:

Stevens, B., Bony, S., Farrell, U., et al. (2021) EUREC4A. Earth Syst. Sci. Data, 13, 4067–4119, https://essd.copernicus.org/articles/13/4067/2021/

 

Weitere Informationen:

Projektwebseite EUREC4A: http://eurec4a.eu
EUREC4A Film: https://dai.ly/x7wxqsz

 

Kontakt:

Prof. Dr. Bjorn Stevens
Direktor
Max-Planck-Institut für Meteorologie
Tel.: +49 (0) 40 41173 422 (Assistentin Angela Gruber)
E-Mail: bjorn.stevens@we dont want spammpimet.mpg.de

 

Dr. Sandrine Bony
Direktorin de Recherche CNRS
Laboratoire de Meteorologie Dynamique (LMD/IPSL)
Sorbonne Université
Tel.: +33 1 44 27 50 14
E-Mail: sandrine.bony@we dont want spamlmd.ipsl.fr

 

Dr. David A. Farrell
Principal
The Caribbean Institute for Meteorology and Hydrology
Husbands, St. James, Barbados
Tel: 1-246-425-1362/63/67
E-Mail: dfarrell@we dont want spamcimh.edu.bb