Starkregen in Afrika erforscht

Ein internationales Wissenschaftlerteam erforscht in Westafrika die Variationen des Monsuns und dessen Folgen für die Landwirtschaft und die Gesundheit der Bevölkerung. Sie untersuchen in Burkina Faso die Entstehung und Ausbreitung großräumiger Gewittersysteme, der einzigen Quelle für Niederschläge in dieser Region. Ziel ist es, die Bedeutung des Monsuns sowohl für das globale als auch für das regionale Klimasystem Westafrikas abzuschätzen und in Zukunft die Landwirtschaft mit besseren Vorhersagemodellen zu schützen.

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Am europäischen Großforschungsprojekt „AMMA – Afrikanischer Monsun: Multidisziplinäre Analysen“ ist auch das Institut für Meteorologie und Klimaforschung des Forschungszentrums Karlsruhe und der Universität Karlsruhe beteiligt. Die Wissenschaftler arbeiten im Sommer 2006 mehrere Monate in der Stadt Dano in Burkina Faso, einem der ärmsten Länder Westafrikas, und untersuchen die intensivsten Wetterereignisse der Region.

Riesige Gewittersysteme

Diese Gewittersysteme, so genannte MCS (= Mesoscale Convective System), sind praktisch die einzige Quelle von Regenwasser in dieser Region der Erde. Dabei handelt es sich um einen großräumigen Zusammenschluss mehrerer einzelner Gewitterzellen zu einem großen regionalen Gewittersystem. Wie die Messungen ergaben, können diese Gebiete mehr als 100.000 Quadratkilometer umfassen und rund 18 Kilometer hoch in die Atmosphäre ragen. In lokal begrenzten aktiven Kernbereichen fallen dabei bis zu 50 Liter Regen pro Quadratmeter in einer halben Stunde.

Während und nach dem Durchgang der MCS wurden bis zu 6 Radiosonden am Tag gestartet, um den Aufbau der Atmosphäre bis 20 Kilometer Höhe zu erfassen. Die hoch reichenden Gewittersysteme werden von Luft am Boden gespeist. Die Aufwindgeschwindigkeiten erreichen dabei bis zu 80 Kilometer pro Stunde. Die für den Niederschlag notwendige Feuchtezufuhr erfolgt weitgehend durch den Monsunwind, der Luft in einer Schichtdicke von nur 800 Metern vom atlantischen Ozean herantransportiert.

Wechselwirkungen Land und Atmosphäre

Um die Verdunstung zuvor gefallenen Niederschlags zu berücksichtigen, wird im angrenzenden Bontioli-Nationalpark der Austausch von Wasser, Energie und verschiedenen Gasen zwischen der Baum-Savanne und der Atmosphäre untersucht. Auch die Bodenfeuchte wird mit neuesten Verfahren gemessen. Es zeigte sich, dass gerade die Gebiete prädestiniert für Folgeniederschläge sind, wo der durch den vorangegangenen Monsunregen feuchte Boden die Wolken- und Gewitterbildung besonders begünstigt.

Ausgangsbasis zahlreicher Untersuchungen ist die Forschungsstation der Dreyer-Stiftung in der Stadt Dano, deren wissenschaftliches Programm vom Zentrum für Entwicklungsforschung der Universität Bonn koordiniert wird. Ziel ist es, ein besseres Verständnis des Monsuns zu erreichen und die Vorhersagbarkeit mit Modellen zu verbessern, um sowohl für den Ackerbau als auch das Gesundheitswesen Vorsorgemaßnahmen zu ermöglichen sowie die Bedeutung Westafrikas für das globale Klimasystem zu untersuchen.

Beteiligt sind Arbeitsgruppen der Universitäten Bonn, Bremen, Frankfurt, Karlsruhe, Kiel, Köln, Mainz und München, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), des Forschungszentrums Karlsruhe und des Forschungszentrums Jülich sowie des Max-Planck Instituts für Kernphysik in Heidelberg Die durchgeführten Messungen erfolgen eng abgestimmt mit den europäischen Partnern und afrikanischen Einrichtungen, um für einen längeren Zeitraum die Vorgänge in der Atmosphäre und über dem Atlantik im Golf von Guinea zu dokumentieren.

(Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft, 24.08.2006 – AHE)