Infrarotspäher auf dem Gipfel

Veränderungen des Klimas lassen sich besonders deutlich in großen Höhen beobachten. Die Ziele von DLR-Atmosphärenforscher Michael Bittner sind daher anspruchsvoll: „Wir wollen wissen, wie und warum sich das Klima verändert, und sind auf der Suche nach Modellen, die eine Zehn-Jahres-Vorhersage ermöglichen. Und wir wollen herausfinden, ob die bisherigen Klimaschutzmaßnahmen greifen.“

Michael Bittner vom Deutschen Fernerkundungsdatenzentrum des DLR bei der Arbeit © Manuela Braun / DLR

Treibhauseffekt und Schwerewellen

In Bittners Labor stehen dafür beispielsweise zwei GRIPS-Geräte (GRound-based Infrared P-branch Spectrometer). Die Infrarot-Spektrometer messen kontinuierlich und in kurzzeitlichen Abständen die Temperatur in einer Höhe von 80 bis 90 Kilometern und geben so Aufschluss auch über die Wirkung des vom Menschen verursachten Treibhauseffekts. Bildgebende Infrarotkameras erfassen zusammen mit GRIPS die raumzeitliche Struktur von sogenannten atmosphärischen Schwerewellen und sogar Infraschallsignale in den oberen Schichten der Atmosphäre.

So betreiben die Wissenschaftler Grundlagenforschung, mit der sie Veränderungen der großräumigen Strömungsphänomene auf die Spur kommen wollen. „Bisher sind Schwerewellen als klein skaliges Phänomen noch gar nicht in den Computersimulationen für das Klima enthalten.“ Ihre Erfassung vom Satelliten aus ist derzeit nur eingeschränkt möglich. „Ein wichtiges Messziel ist für uns daher der ständige Vergleich mit satellitenbasierten Messungen.“

Schwerewellen in der Atmosphäre bei Nacht © DLR Earth Observation Center

Tsunami-Warnung mit Infrarot-Spektrometern

2005 wurde das erste Gerät auf der Zugspitze installiert, mittlerweile gibt es GRIPS-Stationen unter anderem am Polarkreis, am Ätna, im Kaukasus, in Tel Aviv, in der Antarktis oder auch in der Provence. In Zukunft könnte ein Gerät wie auf der Zugspitze sogar in modifizierter Form auf einem Satelliten mitfliegen.

„Dann könnten wir auch vor Tsunamis warnen“, erläutert Bittner. Vertikale Hebungen während eines Seebebens würden nämlich Druckwellen in die Atmosphärenschichten schicken. Misst man dann oberhalb dieses Gebiets und stellt dort etwa fünf Minuten nach dem Beben eine mit der Druckveränderung verbundene Temperaturschwankung fest, ist sicher, dass das Seebeben einen Tsunami erzeugen wird. „Wir könnten die Tsunami-Vorhersagen deutlich präzisieren und Fehlalarme reduzieren.“

Manuela Braun / DLR Magazin
Stand: 05.12.2014