Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilung
Karlsruher Institut für Technologie, Monika Landgraf, 11.03.2011 15:46
Rekord-Ozonloch über dem Nordpol
Ein Rekord-Ozonloch über der Arktis von bislang nie beobachteter Größe
wird in den kommenden Wochen von Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts
für Technologie (KIT) erwartet. Mit Daten des im KIT entwickelten MIPAS-
Gerätes auf dem europäischen Umwelt-Satelliten ENVISAT konnten die KIT-
Wissenschaftler gemeinsam mit Kollegen aus Oxford den Beginn eines
Phänomens beobachten, das in dieser Ausprägung bisher nur über dem Südpol
auftrat.
Satellitenmessungen und Modelle zeigen in diesem Winter einen ungewöhnlich
stabilen Luftwirbel über dem Nordpol, der für enorme Windstärken und sehr
kalte Temperaturen sorgt. In diesem arktischen Wirbel finden spezielle
chemische Prozesse statt, die zu einem sehr schnellen katalytischen
Ozonabbau führen, sobald das erste Sonnenlicht auf die polare Atmosphäre
fällt. Ein vergleichsweise großer, stabiler und bis ins Frühjahr
anhaltender Wirbel wurde bislang nur über der Antarktis beobachtet. Ein
Zusammenhang mit dem vergleichsweise milden Winter und dem Klimawandel
liegt nahe, erfordert aber weitere, genauere Untersuchungen.
„Wissenschaftler des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung (IMK)
des KIT bereiten schon seit Anfang Februar stratosphärische
Ballonmessungen auf der ESRANGE-Basis in Kiruna (Nordschweden) vor“,
erklärt Professor Dr. Johannes Orphal, Leiter des IMK, Bereich
Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung. „Bislang konnten die
Höhenballons wegen der in diesem Jahr extremen Winde noch nicht starten.
Diese schwierigen Messungen werden aber in den nächsten Wochen viele
spannende Details über die in diesem Jahr sehr ungewöhnliche Atmosphäre
über dem Nordpol enthüllen.“ An der Messkampagne sind zahlreiche
Wissenschaftler aus Deutschland, Frankreich, Russland und den Niederlanden
sowie die französischen Agenturen CNES und CNRS beteiligt.
Hintergrund
Das so genannte Ozonloch, eine starke Abnahme der Ozonschicht in der
mittleren Atmosphäre – der Stratosphäre – in Höhen zwischen 10-50 km, ist
ein atmosphärisches Phänomen, das Mitte der 1980er Jahre entdeckt wurde.
In voller Ausprägung trat es bisher nur über der Antarktis auf, wo sich in
den meisten Jahren ein sehr stabiler Polarwirbel, eine Kaltluftströmung,
die um den Südpol kreist, ausbildet. Innerhalb dieses Wirbels herrschen
sehr tiefe Temperaturen, die eine Voraussetzung für die Entstehung des
Ozonlochs sind. Eine weitere Voraussetzung ist Chlor, das durch
katalytische Prozesse für den Ozonabbau verantwortlich ist. Durch die von
Menschen eingesetzten Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW’s) ist der
Chlorgehalt in der mittleren Atmosphäre in der zweiten Hälfte des 20.
Jahrhunderts stark angestiegen und wurde erst durch das Montreal-Protokoll
1989 eingedämmt.
Bei den tiefen Temperaturen im Polarwirbel entstehen in der Stratosphäre
polare stratosphärische Wolken (PSC’s). An den Kristallen dieser Wolken
wird Chlor aus so genannten Reservoirgasen, in denen es normalerweise
chemisch inaktiv gespeichert ist, befreit und steht dann in reaktiver Form
zur Verfügung. Sobald nach dem Polarwinter die Sonne aufgeht, setzt mit
Hilfe von UV-Strahlung der katalytische Ozonabbau ein.
Über dem Nordpol bildet sich normalerweise kein stabiler Polarwirbel aus,
da die ungleichmäßige Landverteilung die Strömungen stört. Deshalb gibt es
auch keine ausreichend tiefen Temperaturen für die Entstehung der PSC’s
und damit weniger reaktives Chlor.
In diesem Winter ist die Situation anders: Erstmals hat sich ein über
einen langen Zeitraum stabiler Polarwirbel auch über dem Nordpol
ausgebildet. Damit sind die Temperaturverhältnisse mit dem Südpol
vergleichbar, es entstehen PSC’s, damit reaktives Chlor. Die
Wissenschaftler erwarten ein Ozonloch, das in seinen Ausmaßen mit dem
Ozonloch über dem Südpol vergleichbar sein könnte, zumal es derzeit noch
keine Hinweise gibt, dass der Polarwirbel zusammenbricht.
Ob die starke Ausprägung des Polarwirbels in diesem Jahr ein zufälliges
Ereignis ist oder mit dem Klimawandel zusammenhängt, ist derzeit noch
offen. Hierfür sind umfangreiche Modellrechnungen notwendig.
Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des
öffentlichen Rechts und staatliche Einrichtung des Landes
Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch
die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-
Gemeinschaft wahr. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck
Forschung – Lehre – Innovation.
Weiterer Kontakt:
Inge Arnold
Presse, Kommunikation und Marketing (PKM)
Tel.: +49 721 608-22861
Fax: +49 721 608-25080
inge arnoldSst0∂kit edu
Arten der Pressemitteilung:
Forschungsergebnisse
Sachgebiete:
Chemie
Meer / Klima
Physik / Astronomie
Umwelt / Ökologie
Zu dieser Mitteilung finden Sie Bilder unter der WWW-Adresse:
http://idw-online.de/de/image137036
Das Bild vom 9.3.2011 zeigt einen sehr stark reduzierten Ozongehalt in der Stratosphäre über der Arktis (violett und blaue Farben entsprechen sehr geringen Ozonkonzentrationen). Der Ozonabbau hat erst vor kurzem begonnen und wird sich in den nächsten Wochen weiter beschleunigen, solange der polare Wirbel stabil bleibt.
Zu dieser Mitteilung finden Sie Anhänge unter der WWW-Adresse:
http://idw-online.de/de/attachment8087
Rekord-Ozonloch über dem Nordpol
Die gesamte Pressemitteilung inkl. Bilder erhalten Sie unter:
http://idw-online.de/de/news413041
Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung stehen unter:
http://idw-online.de/de/institution1173
Karlsruher Institut für Technologie, Monika Landgraf, 11.03.2011 15:46
Rekord-Ozonloch über dem Nordpol
Ein Rekord-Ozonloch über der Arktis von bislang nie beobachteter Größe
wird in den kommenden Wochen von Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts
für Technologie (KIT) erwartet. Mit Daten des im KIT entwickelten MIPAS-
Gerätes auf dem europäischen Umwelt-Satelliten ENVISAT konnten die KIT-
Wissenschaftler gemeinsam mit Kollegen aus Oxford den Beginn eines
Phänomens beobachten, das in dieser Ausprägung bisher nur über dem Südpol
auftrat.
Satellitenmessungen und Modelle zeigen in diesem Winter einen ungewöhnlich
stabilen Luftwirbel über dem Nordpol, der für enorme Windstärken und sehr
kalte Temperaturen sorgt. In diesem arktischen Wirbel finden spezielle
chemische Prozesse statt, die zu einem sehr schnellen katalytischen
Ozonabbau führen, sobald das erste Sonnenlicht auf die polare Atmosphäre
fällt. Ein vergleichsweise großer, stabiler und bis ins Frühjahr
anhaltender Wirbel wurde bislang nur über der Antarktis beobachtet. Ein
Zusammenhang mit dem vergleichsweise milden Winter und dem Klimawandel
liegt nahe, erfordert aber weitere, genauere Untersuchungen.
„Wissenschaftler des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung (IMK)
des KIT bereiten schon seit Anfang Februar stratosphärische
Ballonmessungen auf der ESRANGE-Basis in Kiruna (Nordschweden) vor“,
erklärt Professor Dr. Johannes Orphal, Leiter des IMK, Bereich
Atmosphärische Spurengase und Fernerkundung. „Bislang konnten die
Höhenballons wegen der in diesem Jahr extremen Winde noch nicht starten.
Diese schwierigen Messungen werden aber in den nächsten Wochen viele
spannende Details über die in diesem Jahr sehr ungewöhnliche Atmosphäre
über dem Nordpol enthüllen.“ An der Messkampagne sind zahlreiche
Wissenschaftler aus Deutschland, Frankreich, Russland und den Niederlanden
sowie die französischen Agenturen CNES und CNRS beteiligt.
Hintergrund
Das so genannte Ozonloch, eine starke Abnahme der Ozonschicht in der
mittleren Atmosphäre – der Stratosphäre – in Höhen zwischen 10-50 km, ist
ein atmosphärisches Phänomen, das Mitte der 1980er Jahre entdeckt wurde.
In voller Ausprägung trat es bisher nur über der Antarktis auf, wo sich in
den meisten Jahren ein sehr stabiler Polarwirbel, eine Kaltluftströmung,
die um den Südpol kreist, ausbildet. Innerhalb dieses Wirbels herrschen
sehr tiefe Temperaturen, die eine Voraussetzung für die Entstehung des
Ozonlochs sind. Eine weitere Voraussetzung ist Chlor, das durch
katalytische Prozesse für den Ozonabbau verantwortlich ist. Durch die von
Menschen eingesetzten Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW’s) ist der
Chlorgehalt in der mittleren Atmosphäre in der zweiten Hälfte des 20.
Jahrhunderts stark angestiegen und wurde erst durch das Montreal-Protokoll
1989 eingedämmt.
Bei den tiefen Temperaturen im Polarwirbel entstehen in der Stratosphäre
polare stratosphärische Wolken (PSC’s). An den Kristallen dieser Wolken
wird Chlor aus so genannten Reservoirgasen, in denen es normalerweise
chemisch inaktiv gespeichert ist, befreit und steht dann in reaktiver Form
zur Verfügung. Sobald nach dem Polarwinter die Sonne aufgeht, setzt mit
Hilfe von UV-Strahlung der katalytische Ozonabbau ein.
Über dem Nordpol bildet sich normalerweise kein stabiler Polarwirbel aus,
da die ungleichmäßige Landverteilung die Strömungen stört. Deshalb gibt es
auch keine ausreichend tiefen Temperaturen für die Entstehung der PSC’s
und damit weniger reaktives Chlor.
In diesem Winter ist die Situation anders: Erstmals hat sich ein über
einen langen Zeitraum stabiler Polarwirbel auch über dem Nordpol
ausgebildet. Damit sind die Temperaturverhältnisse mit dem Südpol
vergleichbar, es entstehen PSC’s, damit reaktives Chlor. Die
Wissenschaftler erwarten ein Ozonloch, das in seinen Ausmaßen mit dem
Ozonloch über dem Südpol vergleichbar sein könnte, zumal es derzeit noch
keine Hinweise gibt, dass der Polarwirbel zusammenbricht.
Ob die starke Ausprägung des Polarwirbels in diesem Jahr ein zufälliges
Ereignis ist oder mit dem Klimawandel zusammenhängt, ist derzeit noch
offen. Hierfür sind umfangreiche Modellrechnungen notwendig.
Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des
öffentlichen Rechts und staatliche Einrichtung des Landes
Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch
die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-
Gemeinschaft wahr. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck
Forschung – Lehre – Innovation.
Weiterer Kontakt:
Inge Arnold
Presse, Kommunikation und Marketing (PKM)
Tel.: +49 721 608-22861
Fax: +49 721 608-25080
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Forschungsergebnisse
Sachgebiete:
Chemie
Meer / Klima
Physik / Astronomie
Umwelt / Ökologie
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Das Bild vom 9.3.2011 zeigt einen sehr stark reduzierten Ozongehalt in der Stratosphäre über der Arktis (violett und blaue Farben entsprechen sehr geringen Ozonkonzentrationen). Der Ozonabbau hat erst vor kurzem begonnen und wird sich in den nächsten Wochen weiter beschleunigen, solange der polare Wirbel stabil bleibt.
Zu dieser Mitteilung finden Sie Anhänge unter der WWW-Adresse:
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Rekord-Ozonloch über dem Nordpol
Die gesamte Pressemitteilung inkl. Bilder erhalten Sie unter:
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