Seltene leuchtende Nachtwolke über Süddeutschland beobachtet
Leuchtende Nachtwolken, engl. noctilucent clouds (NLC), sind aus Eispartikeln bestehende Wolken, die in großen Höhen von über 80 km auftreten. Sie entstehen in den Sommermonaten über den Polregionen der Erde aufgrund der in diesen Höhen vorherrschenden sehr niedrigen Temperaturen von bis zu -160°C. Beobachtungen von leuchtenden Nachtwolken sind von großem wissenschaftlichen Interesse, da die Eiswolken unter bestimmten Voraussetzungen als Tracer für Luftmassen fungieren und mit hochauflösenden Messungen der Wolkenhöhe beispielsweise kleinskalige Luftbewegungen sichtbar gemacht werden können. Daraus lassen sich Rückschlüsse auf die Dynamik der Atmosphäre in diesem ansonsten für wissenschaftliche Untersuchungen eher unzugänglichen Höhenbereich ziehen. Eine im Zusammenhang mit dem Klimawandel diskutierte Frage betrifft die Ausdehnung von leuchtenden Nachtwolken von den Polregionen bis in mittlere Breiten.
Atmosphärenforschern des DLR-Instituts für Physik der Atmosphäre ist es nun gelungen, eine leuchtende Nachtwolke über Süddeutschland mit dem am Institut entwickelten und gebauten LIDAR-Instrument CORAL (Link zu der Webseite Projekt CORAL) über Süddeutschland zu beobachten. Die Messung in der Nacht vom 18./19. Juli auf dem Sulzberg im Bayerischen Wald zeigt eine sehr dünne und sehr helle Schicht von Eiskristallen in 82 km Höhe (siehe Abbildung). Sowohl die zeitliche Variationen der Höhe als auch der Helligkeit geben Hinweise auf mikrophysikalische und dynamische Prozesse, die sich in der Wolke abspielen. Das Zusammenspiel von atmosphärischen Wellen, Temperaturänderungen und Transport durch den Wind bedingen das stark strukturierte Aussehen der Eiswolken. Leuchtende Nachtwolken können bei optimalen Bedingungen auch mit bloßem Auge beobachtet werden und bieten einen spektakulären Anblick. In der Dämmerung sind sie als silbrig-weiß leuchtende Wolken am nördlichen Horizont sichtbar (siehe z.B. Bilder auf spaceweather.com). Die visuellen Beobachtungen von leuchtenden Nachtwolken reichen zurück bis in das Jahr 1885.
Für die Messung der leuchtenden Nachtwolke über dem Bayrischen Wald setzten die Forscher ein transportables LIDAR ein (siehe Bild). Dieses Instrument sendet einen intensiv grün leuchtenden Laserstrahl in den Himmel und registriert die von Luftmolekülen und Aerosolteilchen verursachte Rückstreuung des ausgesandten Lichtes. Primär werden diese Art von LIDAR-Instrumente für die Messung der Lufttemperatur im Bereich von 20 km bis 90 km Höhe eingesetzt. Aufgrund der von den etwa 40 nm großen Eisteilchen verursachten starken Rückstreuung können mittels LIDAR auch die Höhe und Helligkeit von leuchtenden Nachtwolken hochgenau vermessen werden.
Kontakt: Dr. Natalie Kaifler
Link: CORAL