30.03.2011
FLUG REVUE

DLR sieht Klimaerwärmung durch Kondensstreifen-Zirren

Wissenschaftler des DLR haben festgestellt, dass die Kondensstreifen-induzierte Bewölkung heute stärker zur Erderwärmung in einem Jahr beiträgt als das gesamte bislang von der modernen Luftfahrt ausgestoßene Kohlendioxid im gleichen Zeitraum.

Kondensstreifen bilden sich aus Wasserdampf in Verbindung mit den Rußpartikeln, die von Flugzeugen ausgestoßen werden. Nach kurzer Zeit entstehen Eiskristalle in der eisigen Atmosphäre. Aus diesen Kondensstreifen können sich später  Zirruswolken entwickeln. Diese durch den Menschen verursachten Eiswolken sowie die Kondensstreifen werden zusammengefasst als "Kondensstreifen-Zirren" bezeichnet. Bislang gab es keine Informationen zu dieser Wolkenklasse.

Nun haben Wissenschaftler am DLR-Institut für Physik der Atmosphäre in Oberpfaffenhofen ein Computermodell entwickelt, dass den Zyklus dieser Wolkenklasse - von ihrer Entstehung bis zur Auflösung - auf globaler Ebene bestimmt. "Wir haben Kondensstreifen-Zirren in einem Klimamodell eingeführt und können nicht nur deren Klimawirkung, sondern auch die Reaktion der natürlichen Wolken auf diese neue Wolkenklasse erstmals bestimmen. Damit eröffnen wir uns die Möglichkeit zu ganz neuartiger Forschung", erklärt Dr. Ulrike Burkhardt vom DLR-Institut für Physik der Atmosphäre

Das globale Klimamodell liefert insbesondere Daten zum Bedeckungsgrad, den optischen Eigenschaften und dem globalen Strahlungsantrieb der Kondensstreifen-Zirren. Diese Größen wurden von den DLR-Wissenschaftlern erstmals abgeschätzt und im "Nature Climate Change"-Journal veröffentlicht.

Der Beitrag des Luftverkehrs zur globalen Klimaveränderung wird anhand des Strahlungsantriebs bewertet - ein Maß für die Störung des Klimasystems. Kondensstreifen-Zirren verursachen netto einen Strahlungsantrieb von 31 Milliwatt pro Quadratmeter.

Dieser Wert übertrifft knapp die Klimastörung des von Flugzeugtriebwerken ausgestoßenen Kohlendioxids. Der Strahlungsantrieb von Kondensstreifen alleine wird sogar um das Neunfache übertroffen. Die Kondensstreifen-induzierte Bewölkung (contrail-induced cloudiness, CIC) ist damit der größte Faktor beim Strahlungsantrieb des zivilen Flugverkehrs.

In dem Ergebnis bereits berücksichtigt sind Wechselwirkung mit natürlichen Wolken. Denn die zusätzlich entstandenen Kondensstreifen-Zirren entziehen der Atmosphäre Feuchtigkeit, so dass die natürliche Bewölkung zurückgeht. Der direkt wärmende Strahlungsantrieb wird dabei um etwa 20 Prozent kompensiert. Anhand der neuen Berechnungsmethode können die DLR-Wissenschaftler den Einfluss der Kondensstreifen-Zirren auf das Klima umfassend bestimmen.

Es gibt verschiedene Ansätze zur Reduzierung der Kondensstreifen-Zirren. Auf der technischen Seite können Flugzeugentwickler versuchen, den Ausstoß von Rußpartikeln und Wasserdampf zu reduzieren, zum Beispiel durch Veränderung des Antriebsystems der Flugzeuge. Auch die Wirkung unterschiedlicher Treibstoffe kann dahin gehend weiter erforscht werden.

Auf Seiten der Flugführung gibt es ebenfalls Möglichkeiten, den Strahlungshaushalt des Luftverkehrs zu senken. Die Bildung von Kondensstreifen-Zirren wird durch Feuchtigkeit in der Atmosphäre begünstigt. Werden bevorzugt trockene Gebiete durchflogen, entstehen dort keine oder weniger dieser menschenbedingten Wolken.




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