Die komplexen Strömungen der Erdatmosphäre haben für eine Überraschung gesorgt: Denn anders als bisher angenommen zirkuliert die Luft nicht in zwei sondern in vier großen Umwälzzellen – jeweils zwei zu beiden Seiten des Äquators. Die jetzt in „Science“ veröffentlichten Erkenntnisse sind vor allem für das Verständnis und die Vorhersage des Wetters und klimatischer Prozesse in unseren Breiten wichtig.
Bisherige Theorien gingen immer davon aus, dass zwei große Strömungssysteme beiderseits des Äquators als Hauptumwälzpumpen in der Atmosphäre fungieren. In ihnen steigt warme, feuchte Luft am Äquator auf, strömt in der Höhe nach Norden oder Süden und sinkt dann in den höheren Breiten wieder Richtung Erdoberfläche ab. Dieses Modell ist etabliert, berücksichtigt aber kaum die durch die Luftfeuchtigkeit beeinflussten Prozesse in der Atmosphäre der gemäßigten Breiten.
Zweite Umwälzzelle über den mittleren Breiten
Ein Forscherteam des Imperial College London hat nun neue Analysen meteorologischer Daten durchgeführt, in denen sie Überraschendes enthüllten: „Unser Modell deutet darauf hin, dass es eine zweite Zelle in jeder Hemisphäre gibt”, erklärt Arnaud Czaja vom Imperial College London. „Sie ist charakterisiert durch aufsteigende Luft, Wolkenbildung, die Entwicklung von Stürmen und anderen Prozessen, die mit der Luftfeuchtigkeit in den gemäßigten Breiten in Verbindung stehen.”
Die Modellberechnungen ergaben, dass es beiderseits des Äquators nicht eine sondern jeweils zwei Zellen gibt, die quasi hintereinander geschaltet sind. In der ersten steigt die Luft am Äquator auf und sinkt in den Subtropen wieder ab. In der zweiten, jetzt neu entdeckten, steigt Luft in den gemäßigten Breiten – zwischen dem 30. und dem 60. Breitengrad – auf und sinkt in den Polarregionen ab.
Entscheidend für Wetter auch in Europa
Dieser zweite Bereich aufsteigender Luft ist nach Ansicht der Wissenschaftler ein bisher kaum berücksichtigter Mechanismus, der für die Verteilung der Temperatur und der Winde in den mittleren Breiten verantwortlich ist. Nach Ansicht von Czaja können diese Erkenntnisse zu einem detaillierteren Wissen darüber führen, wie die Luftzirkulation in unserer Atmosphäre funktioniert und wie sie das Wetter beeinflusst.
„In einer Zeit, in der dem Verständnis des irdischen Klimas, der Wettersysteme und der Atmosphäre mehr Aufmerksamkeit als jemals zuvor geschenkt wird, ist es um so wichtiger, dass Wissenschaftler ihre eigenen Annahmen und Theorien zu diesen Prozessen überprüfen“, so der Forscher. „Ich glaube, dass unsere Studie neues Licht auf die treibenden Kräfte des Wetters in den mittleren Breiten wirft.“
(Imperial College London, 22.08.2008 – NPO)
