Die Wachstumsgeschwindigkeit von Regentropfen in Wolken



Zu hohe oder zu geringe Regenmengen stellen in vielen Ländern ein Problem dar, das durch den Klimawandel immer gravierender wird. Ob, und vor allem, wo es regnen wird, hängt im Wesentlichen von den so genannten Kondensationskernen ab. Das sind kleine Partikel in der Luft, wie etwa Feinstäube, an denen Wasserdampf kondensieren und zu Wolkentropfen heranwachsen kann

Unterschiedliche Kondensationskeime benötigen für den Wachstumsbeginn verschieden hohe Wasserdampfkonzentrationen. Außerdem ist die Geschwindigkeit, mit der die Tröpfchen anschließend wachsen, unterschiedlich. Diese ist aber ausschlaggebend für den Regenbeginn. Denn sobald ein kleiner Teil der Wolkentropfen hinreichend groß gewachsen ist, kann er andere kleinere Tropfen "einsammeln" bis zu einem Gewicht, bei dem die Schwerkraft sie dann ausregnen lässt.  Daher ist nur ein kleiner Teil der Aerosolteilchen tatsächlich geeignet, um als Kondensationskerne zu wirken.

Im Experiment wollen die Wissenschaftler die Änderung der Wachstumsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Größe und Material des Kondensationskerns untersuchen. Hierzu benutzen sie ein selbst entwickeltes hochauflösendes Tropfenspektrometer, dessen Technik auf dem Streulichtsignal zweier Laser verschiedener Wellenlängen an der Tropfenwolke beruht. Durch den Wechsel von doppelter und normaler Schwerkraft sowie Schwerelosigkeit können die Forscher unter anderem den Einfluss der Schwerkraft auf die Breite der entstehenden Tropfengrößenverteilung untersuchen.

Die erwarteten Resultate liefern wichtige wolkenphysikalische Daten für Klimamodelle.


Kontakt
PD Dr. Werner Holländer
Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin

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E-Mail: werner.hollaender@item.fraunhofer.de
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