Wolken geben Rätsel auf

Mal fällt aus ihnen Regen, obwohl der Wetterdienst Trockenheit vorhergesagt hat, mal ist es umgekehrt. Wolken scheinen selbstverständlich - doch trotz modernster technischer Möglichkeiten stellen sie die Wissenschaft vor große Rätsel.

«Auf viele Fragen haben wir noch keine Antworten», sagt der Direktor des Leipziger Instituts für Meteorologie, Prof. Manfred Wendisch.

«Jede Wolke ist eine andere und es gibt noch viele unklare Mechanismen bei den Prozessen, die sich in den Wolken abspielen», sagt der Wissenschaftler.

Das unzuverlässigste bei Wettervorhersagen seien die Angaben zur Bildung der Wolken und zu möglichen Niederschlägen. Das liege unter anderem daran, dass sich die Vorgänge in den Wolken oft auf winzig kleinen Räumen abspielten, während die Niederschlagsvorhersage mit eher großräumigen Berechnungsmodellen gemacht werde.

Neue Ergebnisse der Wolkenforschung werden vom kommenden Montag an in Leipzig ausgetauscht: Bis zum 3. August treffen sich rund 500 Wissenschaftler aus 37 Ländern zur 16. Internationalen Konferenz zu Wolke und Niederschlag (ICCP).

Gastgeber sind das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung Leipzig und das Universitäts-Institut für Meteorologie.

«Wir wissen, dass winzige Aerosolpartikel in der Atmosphäre unabdingbar für die Wolkenbildung sind. Die Luft mit den Partikeln steigt vom Boden auf und kühlt sich dabei ab, wodurch sich die Tropfen und damit die Wolke bilden», sagt Wendisch.

«In unseren Breiten entsteht Niederschlag, wenn in der Wolke erste Wassertropfen gefrieren. Sie ziehen den Wasserdampf in der Wolke an sich und wachsen dabei kräftig.»

Immer größere Eispartikel entstehen, die schwer werden und gen Boden fallen, tauen und als große Niederschlagstropfen am Boden ankommen. «Bei diesem Prozess gibt es für uns noch jede Menge Geheimnisse», sagt der Forscher.

Um mehr zu erfahren, untersuchen die Wissenschaftler die Wolken unter anderem per Laser vom Flugzeug oder Hubschrauber aus. Forschungsreisen gehen zum Beispiel bis in die Arktis oder nach Barbados.

Im Wolkenlabor des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung steht ein Wolkensimulator, der für nationale und internationale Forschungsprojekte genutzt wird.

«Hier untersuchen wir, wie aus den in der Atmosphäre vorhandenen Aerosolpartikeln Wolkentropfen entstehen und wie diese Tropfen gefrieren», sagt der Leiter des Wolkenlabors, Frank Stratmann.

Solche Gefrierprozesse werden in Deutschland von der Forschergruppe «Inuit» untersucht. Studien dazu seien unter anderem wichtig, um das Niederschlagsverhalten und die Strahlungs- beziehungsweise Reflexionseigenschaften von Wolken besser zu verstehen.

«Eine Wolke mit Eis hat zum Beispiel andere Strahlungseigenschaften als eine, die nur aus Wasser besteht», sagt Stratmann.

Ziel der langfristig angelegten Grundlagenforschung sei ein besseres Verständnis, wie Wolken funktionieren und wie sich der menschliche Einfluss auf die Wolken auswirkt - beispielsweise, wenn immer mehr Feinstaub in die Atmosphäre gelangt. Außerdem gehe es darum, Niederschlags- und Klimavorhersagen künftig präziser zu machen.

«Momentan sind Wolken das Unsicherste, wenn es um die Vorhersage des künftigen Klimas auf unserer Erde geht», sagt Wendisch. Unter bestimmten Bedingungen reflektieren sie die Sonnenstrahlen und wirken auf das Klima kühlend. Unter anderen Bedingungen ist es genau umgekehrt.

Die Wissenschaftler seien sich uneins, ob Wolken nun zur Klimaabkühlung oder zur Erwärmung beitrügen.

Die beiden Leipziger Wissenschaftler stehen dem sogenannten Climate Engineering skeptisch gegenüber. «Wir wissen einfach zu wenig», sagt Stratmann.

«Wir haben bei weitem noch nicht genug davon verstanden, was in der Atmosphäre vorgeht, um so etwas mit gutem Gewissen in Gang zu setzen.» Beim Climate- oder Geo-Engineering geht es um mögliche gezielte Eingriffe des Menschen, um die Klimaerwärmung im Griff zu behalten - beispielsweise mit Hilfe von Reflektoren im Weltall, um die Sonneneinstrahlung zu mindern. (dpa)