Stratosphärenwolken und Gravitationswellen über der Antarktis
Das erste Bild vom Atmosphären-Lidar am 2. August bietet ein Profil Polarer Stratosphärenwolken (PSCs) über der Antarktis. Polare Stratosphärische Wolken tragen entscheidend zum Abbau des stratosphärischen Ozons im Winter und Frühjahr bei. Diese Wolken dienen als Oberflächen für chemische Reaktionen, die Chlorradikale erzeugen, die Ozonmoleküle in der Stratosphäre aktiv zerstören. Dieser Prozess ist ein Schlüsselfaktor bei der Bildung des berüchtigten Ozonlochs über der Antarktis.
Die zerklüftete Form der Wolken, die sich in der Mitte bis nach und Rechts erstrecken, wird wahrscheinlich durch Gravitationswellen verursacht. Gravitationswellen bilden sich, wenn Luft in eine stabile Schicht nach oben gedrückt wird und die Schwerkraft die Luft wieder nach unten zieht, was einen Welleneffekt erzeugt - wie die Wellen im Ozean. Diese Wellen übertragen Energie und Impuls von der unteren Atmosphäre in die obere Atmosphäre, beeinflussen Wettermuster, allgemeine atmosphärische Zirkulation und die Bildung polarer Stratosphärenwolken.
Quelle: ESA / https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/08/Stratospheric_clouds_and_gravity_waves_over_Antarctica

Aerosole und Stürme über Nordamerika
Das zweite Bild, das am 4. August aufgenommen wurde, ist ein Streifen über Nordamerika. Hier ist der Tropensturm Debby klar über dem Golf von Mexiko zu sehen, ebenso wie große konvektive Wolken weiter nördlich. Da diese Wolken optisch sehr dick sind, wie in den multispektralen Informationen zu sehen ist, erfasst der Lidar Details der Wolkenkante, kann aber nicht durch die Wolken hindurchsehen.
Zudem ist eine auffällige rote Schicht von Aerosolen im zentralen Teil des Profils zu sehen. Diese Aerosole stammen aus Waldbränden, die seit einigen Wochen in mehreren Regionen Kanadas brennen, und werden durch den Wind fortgetragen. Der Rauch von Waldbränden spielt eine komplexe Rolle beim Klimawandel, sowohl mit unmittelbaren als auch langfristigen Auswirkungen, die die Wettermuster stören, die globale Erwärmung beschleunigen sowie die Luftqualität in der Nähe des Bodens beeinträchtigen können.
Der Graustreifen unten, wie in allen Bildern zu sehen, ist der entsprechende Bereich, der im Infrarot-Bereich des multispektralen Geräts von EarthCARE aufgenommen wurde, das allen Daten der Instrumente einen natürlichen visuellen Kontext verleiht.
Quelle: ESA / https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/08/Aerosols_and_storms_over_North_America

Verschiedene Aerosole und Wolken über dem Atlantik
Das dritte Bild, das am 3. August über dem mittleren Atlantik aufgenommen wurde, ist besonders reich an Informationen. Hohe Zirruswolken, tiefe Konvektionswolken und niedrige, dünne Wolken sind in diesen Messungen enthalten. Es gibt auch zwei verschiedene Arten von Aerosolen: marine Aerosole, zu denen Salzspray aus dem Meer gehören, und eine dicke Staubschicht, die aus der Sahara stammt. Das Verständnis der komplexen Beziehung dieser Wolken und Aerosole in den Tropen ist grundlegend, um das Klima der Erde zu verstehen und wie es sich verändern wird.
Quelle: ESA / https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/08/Different_aerosols_and_clouds_over_the_Atlantic

Aerosole über Afrika
Das letzte Bild vom 2. August ist ein Streifen über Afrika. Neben hochkonvektiven Wolken ist hier eine sehr dichte Schicht von Aerosolen aus der Biomasseverbrennung zu sehen, die zu dieser Jahreszeit über weiten Teilen des Kontinents üblich ist. Diese Brände werden hauptsächlich entzündet, um Erntereste zu entfernen und durch Rodungen Platz für neue landwirtschaftliche Flächen zu schaffen.
Quelle: ESA / https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/08/Aerosols_over_Africa

Eine wichtige Rolle bei der Kalibrierung der Daten des EarthCARE-Satelliten spielen die Bodenstationen der europäischen Forschungsinfrastruktur ACTRIS: Sie wurden in den letzten Jahren auf- und ausgebaut, um Aerosolpartikel und Wolken mit Fernerkundungsgeräten wie Lidar und Radar zu untersuchen. Rund 50 Stationen - wie hier am TROPOS in Leipzig - beteiligen sich an der Messkampagne atmo4ACTRIS. Foto: Tilo Arnhold, TROPOS