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Fingerabdruck des Menschen in der Atmosphäre

erstellt von rduechting zuletzt verändert: 30.11.2011 16:26

Die Atmosphäre der Erde dehnt sich aus, und das ist eine Folge der vom Menschen verursachten globalen Erwärmung durch Treibhausgas-Emissionen. Das haben ForscherInnen des Wegener Zentrums für Klima und Globalen Wandel und des Instituts für Physik der Karl-Franzens-Universität Graz nun erstmals zuverlässig nachgewiesen. Dank neuartiger hochpräziser Daten konnten sie den Fingerabdruck des Menschen über den bodennahen Luftschichten sichtbar machen.

Die Erdatmosphäre aus dem Weltraum betrachtet (Bild: NASA).„Die globale Erwärmung in der Wetterschicht – der bis etwa 16 Kilometer Höhe reichenden Troposphäre – hat bewirkt, dass sich die Luft ausgedehnt hat und dadurch die Flächen konstanten Luftdrucks höher liegen“, berichtet Univ.-Prof. Dr. Gottfried Kirchengast, Leiter des Wegener Zentrums und Seniorautor der Arbeit. „Seit den 1990er Jahren haben sich die Druckflächen in der oberen Troposphäre um 15 bis 20 Meter pro Jahrzehnt gehoben.“ Und noch etwas konnten die Grazer Klima-ExpertInnen, die international zu den führenden Forschungsgruppen auf diesem Gebiet zählen, erklären: Die Ausdehnung und Hebung sind definitiv eine Folge der Treibhausgas-Emissionen. Für das Weltklima bedeutet die Erwärmung der Wetterschicht, die jetzt klar belegt wurde, dass sich unter anderem die globalen Windsysteme und die Verteilung der Niederschläge verändern.

Temperaturtrends und Druckflächen-Hebung in tropischen bis subtropischen Breiten (Bild: Wegener Zentrum, Uni Graz).Zu ihren Erkenntnissen kamen die WissenschafterInnen im Rahmen eines vom Österreichischen Forschungsfonds FWF geförderten Projekts unter der Leitung von Dr. Andrea Steiner und der Dissertation von Dr. Bettina Lackner, Erstautorin des Artikels im „Journal of Climate“. Die ForscherInnen haben gewissermaßen den Fingerabdruck des Menschen in der freien Atmosphäre nachgewiesen – mit einer Methode, die bezeichnender Weise „Fingerprinting“ genannt wird. Sie basiert darauf, dass Klimatrends je nach ihrer Ursache unterschiedliche Muster hinterlassen. „So führen zum Beispiel Treibhausgase dazu, dass sich die Wetterschicht relativ konstant und großräumig erwärmt – am stärksten in den Tropen. Über der Wetterschicht findet gleichzeitig eine Abkühlung statt, die ebenfalls in den Tropen am deutlichsten ausfällt“, erklärt Steiner. Lackner ergänzt: „Das natürliche Phänomen El Niño verursacht hingegen klar ausgeprägte zeitliche Schwankungen mit einer anderen Raumverteilung.“ Aus den verschiedenen Mustern haben die ForscherInnen die menschgemachten Klimatrends herausgefiltert.

Mittles GPS Radio-Okkultation lassen sich die Temperaturschichtung und die Höhe von Druckflächen sehr genau berechnen (Bild: Wegener Zentrum, Uni Graz).Voraussetzung dafür, dass die Fingerprinting-Methode zuverlässige Ergebnisse bringen kann, sind sehr genaue Messdaten. Diese liefert die GPS Radio-Okkultation. Dabei handelt es sich um Messungen mit Satelliten, die GPS-Signale nach ihrem Weg durch die Atmosphäre empfangen. Daraus lassen sich äußerst exakte Klimadaten über lange Zeiträume ableiten. Die Grazer WissenschafterInnen arbeiten bereits seit Einführung der GPS Radio-Okkultation Mitte der 1990er Jahre mit diesen Daten und stehen bei deren Nutzung für die Klimaforschung weltweit an der Spitze. Die jüngsten Forschungsergebnisse des Wegener Zentrums stützen sich auf Aufzeichnungen aus den letzten 15 Jahren.


Quelle: Karl-Franzens-Universität Graz, November 2011