Saharastaub über Süddeutschland
Am 22. Februar 2016 zeigte der Himmel an einigen Orten Süddeutschlands eine gelblich-trübe Farbe und Windschutzscheiben einen feinen, staubigen Niederschlag. Ursache hierfür war Wüstensand aus der Sahara, der mit Höhenwinden nach Europa gelangt ist. Wissenschaftler des EOC verfolgen die Verfrachtung von Saharastaub mit Satellitendaten und lokalisieren dessen Ursprung.
Sie nutzen hierzu ein Transportmodell, das im Rahmen des Projekts VAO-AlpEnDAC (Virtual Alpine Observatory - Alpine Environmental Data Analysis Center) so konfiguriert wurde, dass mit ihm bei Bedarf, „on-demand“, die Herkunft von Luftmassen und ihrer Fracht nachvollzogen werden kann. Das verwendete Trajektorienmodell Flextra wurde am Norwegischen Institut für Luftforschung (NILU) entwickelt. Initialisiert werden die Berechnungen mit dem Global Forecast System (GFS), das in einem Raster von 0,25° (ca. 70 Kilometer in Mitteleuropa) meteorologische Modelldaten bereitstellt.
Der größte Teil des Staubtransport aus der Sahara erfolgt nach Westen, Süden und Osten vor allem im Sommer und Herbst. Die Passatzirkulation trägt seine Fracht dann im Westen hinaus auf den Atlantik und im Süden am Rande der innertropischen Konvergenzzone in die Sahelzone. Im Osten ist vor allem der asiatische Sommermonsun für die Verwehungen verantwortlich. Allerdings bilden sich im Spätwinter und Frühjahr häufig Tiefdruckgebiete über dem zentralen und westlichen Mittelmeer, deren Einflussbereich bis in die zentrale Sahara reicht. Durch diese Tiefdruckwirbel werden Luftmassen aus der Sahara nach Europa geführt. Oft tritt dann über dem zentralen Mittelmeer der heiße Wüstenwind Scirocco auf. Mit diesen Luftmassen gelangt der Saharastaub auch bis in den süddeutschen Raum oder sogar noch weiter nach Norden.
Bereits am 21. Februar wurde, bedingt durch ein Tief vor der marokkanischen Küste, Staub aus der Sahara zunächst nach Nordwesten, am 22. dann auch nach Nordosten in Richtung Alpen und Alpenvorland transportiert. Die Höhenwetterkarte der 500 hPa-Fläche (ca. 5500 m Höhe) zeigt dieses Tief. Die schwarzen Linien gleicher Höhe dieser Druckfläche können in erster Näherung als Strömungslinien angesehen werden. Auf der Ostseite des Tiefs weht der Wind von Süd nach Nord über Spanien und Frankreich und dreht dann nach Osten. Die am 22. Februar im Großraum München vorhandenen Luftmassen wurden unter Verwendung des Trajektorienmodells zurückverfolgt.
Betrachtet man Zugbahnen der Luftmassen, wird sichtbar, dass in der zweiten Tageshälfte des 22. Februars Luftmassen aus der Sahara in Süddeutschland ankommen. Die Drifthöhe der Luftpakete ist farbig kodiert. Die Karte zeigt, dass diese zum großen Teil aus einem Bereich südlich des Atlasgebirges stammten und der jetzt eingetragene Staub von dort stammte.
Auch auf dem Satellitenbild des amerikanischen Satelliten Suomi-NPP kann der Weg des Staubs aus der Sahara über die Iberische Halbinsel und Frankreich nachvollzogen werden. Dieser Staub wurde an der Vorderseite des frontalen Wolkenbandes, das von Nordwestspanien über Frankreich und Deutschland reicht, in den Süddeutschen Raum transportiert.
Neben der direkten Erkennung von Staubfrachten in Satellitendaten und der Modellierung ihrer Quellgebiete, untersuchen die Wissenschaftler des EOC unter anderem den Einfluss der atmosphärischen Staubbelastung auf Solarstromanlagen; Staub trübt die Atmosphäre und schwächt nicht nur die solare Strahlungsintensität, sondern reduziert spürbar den Ertrag von Solaranlagen.
Das Projekt VAO-AlpEnDAC ist vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz, BayStMUV gefördert. An dem Projekt sind neben dem EOC auch das Leibniz-Rechenzentrum (LRZ), die Universität Augsburg (Institut für Physik) sowie die Umweltforschungsstation Schneefernerhaus (UFS) beteiligt.