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Leuchtende Nachtwolken über dem Nordpolargebiet – sie entstehen in der Mesosphäre und sind in den letzten Jahrzehnten häufiger geworden.© NASA/ HU/VT/CU-LASP/ AIM, Joy Ng Quelle: Scinexx

Klimawandel lässt Mesosphäre schrumpfen

Atmosphärenschicht in 50 bis 80 Kilometer Höhe verliert pro Jahrzehnt 150 bis 200 Meter

Paradoxer Effekt: Die zunehmenden Kohlendioxidwerte der unteren Atmosphäre machen die darüberliegende Mesosphäre kälter und dünner. Dadurch schrumpft sie pro Jahrzehnt um 150 bis 200 Meter, wie nun Satellitenmessungen bestätigen. Diese Veränderungen könnten unter anderem erklären, warum das Phänomen der leuchtenden Nachtwolken häufiger geworden ist – Eiswolken, die nur an der Obergrenze der polaren Mesosphäre vorkommen.

Die Mesosphäre ist die mittlere der fünf großen Atmosphärenschichten und schließt sich oben an die Stratosphäre an. Sie beginnt in rund 50 Kilometer Höhe und reicht bis 85 Kilometer weit hinauf. Dort, an ihrer Obergrenze, werden mit minus 90 Grad die kältesten Temperaturen der gesamten Erdatmosphäre erreicht. In diesem Bereich der Mesosphäre haben auch mehrere optische Phänomene ihren Ursprung, darunter das erst vor kurzem entdeckte Polarlicht-Phänomen „Dune“, aber auch die leuchtenden Nachtwolken – von unten angestrahlte Eiswolken, die vor allem im Polarsommer entstehen.

Langzeit-Blick in die Mesosphäre

Schon länger sagen Klimamodelle voraus, dass auch die Mesosphäre von den steigenden CO2-Gehalten der Atmosphäre beeinflusst wird. Während das Treibhausgas jedoch die unteren Atmosphärenschichten aufheizt, wirkt es gleichzeitig wie eine Art isolierender Wärmedecke und lässt weniger Wärme in höhere Schichten aufsteigen. Dadurch kühlen sich Stratosphäre und Mesosphäre ab.

Unklar war aber bisher, in welchem Maße diese mesosphärische Abkühlung auf den Klimawandel zurückgeht, weil sie auch stark von äußeren Faktoren wie dem Sonnenzyklus beeinflusst wird. „Man braucht mehrere Jahrzehnte an Messdaten, um einen Eindruck der langfristigen Trends zu erhalten und zu trennen, was davon von Treibhausgas-Emissionen, dem Sonnenzyklus und anderen Faktoren verursacht wird“, erklärt Erstautor Scott Bailey vom Virginia Institute of Technology.

Um Klarheit zu schaffen, haben er und sein Team nun 29 Jahre an Daten von drei verschiedenen Satelliten ausgewertet, die kontinuierlich Temperatur und Luftdruck der oberen Atmosphäre über beiden irdischen Polargebieten messen. Dadurch erhielten sie einen bis ins Jahr 1991 zurückreichenden Datensatz. Mehr erfahren...

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