Die Erdatmosphäre: Schutzschild und Grundlage des Lebens
Die Erdatmosphäre umgibt unseren Heimatplaneten und bietet uns nicht nur lebensnotwendigen Sauerstoff – sie schützt uns und alle anderen Lebewesen auch vor energiereicher Strahlung aus dem Weltall. Ohne Atmosphäre wäre Leben auf der Erde nicht möglich. Daher ist es wichtig, die Atmosphäre und deren Veränderungen – auch im Hinblick auf den Klimawandel – zu erforschen und zu überwachen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gehen daher vielen bedeutsamen Fragen nach – etwa zur Größe des Ozonlochs oder zur Schadstoffbelastung in der Luft. Es wird auch untersucht, welche Gase und Partikel sich in welcher Höhe befinden oder wie sich die Temperatur in verschiedenen Luftschichten im Zuge des Klimawandels verändert.
Das Global Ozone Monitoring Experiment GOME
Entwicklung des Ozon-Lochs über der Antarktis auf Basis von Daten des Satelliten Sentinel-5P. Bild: ESA
Ein bedeutendes Projekt zur Erforschung der Erdatmosphäre war das Global Ozone Monitoring Experiment, kurz GOME, das von 1995-2011 riesige Datensätze an Informationen über die Erdatmosphäre generierte. Mit Hilfe von GOME wurden Stoffkonzentrationen in der Atmosphäre ermittelt, darunter die Konzentration vieler Spurengase wie Ozon und anderen. Das auf dem europäischen Fernerkundungssatelliten ERS-2 installierte Experiment war damit ein Vorreiter weiterer Programme zur Beobachtung der Erdatmosphäre. Besonders erwähnenswert ist dabei das TROPOMI-Experiment auf dem Satelliten Sentinel-5P, welches Informationen über unsere Atmosphäre in einer noch nie dagewesenen Auflösung liefert.
Atmosphärenfernerkundung im DLR_School_Lab
Versuchsaufbau zur Spektrometrie im DLR_School_Lab. Bild: DLR
Im DLR_School_Lab lernen die Schülerinnen und Schüler verschiedene Methoden der Atmosphärenfernerkundung kennen. Nach einem kurzen Überblick über unsere Atmosphäre werden zunächst physikalische Grundlagen erarbeitet. Diese werden anschließend genutzt, um die Messergebnisse der Spektren verschiedener künstlicher Atmosphären zu interpretieren. Die Bestimmung der aktuellen Ozonkonzentration in der Atmosphäre mit optischen Verfahren schließt das Experiment ab. Alle verwendeten Messinstrumente kommen aus der Wissenschaft und vermitteln einen überaus authentischen Eindruck, wie Atmosphärenfernerkundung funktioniert und welche Möglichkeiten und Herausforderungen damit verbunden sind.
Das Experiment richtet sich an Schülerinnen und Schüler ab der 9. Klasse.