Cloud-Experiment simuliert, wie hochenergetische Teilchen auf die Atmosphäre wirken

Genf/Leipzig, 17. März 2023. Vermeintliche „Gottesteilchen“, Higgs-Bosonen und extreme Energiespitzen kommen vielen in den Sinn, wenn sie an das „Cern“ bei Genf denken. Doch das europäische Physik-Großforschungszentrum schleudert nicht nur Protonen und Blei-Atome nahezu mit Lichtgeschwindigkeit aufeinander, sondern geht auch dem kosmischen Einfluss auf unser Wetter und Weltklima nach – im sogenannten „Cosmics Leaving Outdoor Droplets“-Experiment („Cloud“).

Erklärvideo (Cern)
zum "Cloud"-Experiment:

Auch Forscher aus Sachsen dabei

Eigens dafür haben die Wissenschaftler eine fünf Meter hohe Nebelkammer mit eigenen Energiequellen gebaut, die die Wirkung von galaktischer Strahlung auf die Wolkenbildung über der Erde simuliert. Das Prinzip dabei: Ein Protonen-Strahl wird durch die Nebelkammer geleitet und seine Auswirkungen auf die Aerosolproduktion oder auf Flüssigkeits- oder Eiswolken innerhalb der Kammer werden aufgezeichnet und analysiert. Eine der zentralen Fragen, die die Wissenschaftler dort beantworten wollen, ist, wie wolkig eigentlich die vorindustrielle Atmosphäre war, erklärt Forscher Jasper Kirkby.

Am Cloud-Experiment beteiligt sind Wissenschaftler aus 17 Instituten in neun Ländern, darunter auch vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (Tropos) in Leipzig. Die Tropos-Forscher haben in der Kammer unter anderem die Mechanismen untersucht, durch die sich Eiskeime und Schnee bilden.

Vor allem Bäume lösen letztlich Wolkenbildung aus

Ein weiterer Befund aus den Kammerexperimenten: Für die Aerolsol-Partikel, die wiederum die Wolkenbildung in der Atmosphäre anstoßen, sind vor allem natürliche Quellen verantwortlich. „Nur etwa zehn Prozent sind menschgemacht“, betont Prof. Joachim Curtius von der Goethe-Universität Frankfurt, der am Cern für die experimentelle Atmosphärenforschung zuständig ist.

Demnach sind es vor allem kleine Harz-Partikel und andere natürliche Stoffe von Bäumen, die megatonnenweise in die Luft entweichen und dort Aerosol-Teilchen bilden. An denen kondensieren wiederum kleine Wassertropfen, aus denen sich dann Wolken bilden. Und die sorgen dann nicht nur lokal für Regen, sondern bestimmen eben auch mit, wieviel Sonnenlicht durch die Atmosphäre gelangt und die Erdoberfläche erwärmt. Und das wiederum beeinflusst über Jahre gesehen dann eben auch das Klima und nicht nur das kurzfristige Wetter.

Autor: hw

Quellen: Cern, Tropos

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