Ein Editorial von Dr. Julia Windmiller, Max-Planck-Institut für Meteorologie

Vor 50 Jahren, von Juni bis September 1974, versammelten sich fast 40 Forschungsschiffe und 13 Flugzeuge im tropischen Atlantik, um an GATE, der größten atmosphärischen Messkampagne aller Zeiten, teilzunehmen. Jetzt, im August und September 2024, kehren wir mit einer neuen internationalen Messkampagne in diese Region zurück: ORCESTRA. Unser Messorchester besteht aus acht Teilkampagnen und umfasst drei Forschungsflugzeuge, ein Forschungsschiff und zwei Beobachtungsstationen. Obwohl wir im Vergleich zu GATE viel weniger Schiffe und Flugzeuge zur Verfügung haben, werden wir dank modernster Technologien und Satelliten, insbesondere EarthCARE, die Atmosphäre und den Ozean detaillierter vermessen können, als es damals möglich oder auch nur vorstellbar war. Wie sehen Wolken von innen aus, wie beeinflussen sie sich gegenseitig und wie interagieren sie mit dem Ozean?

Tropische Wolken spielen eine zentrale Rolle für unser Klima. Während die unscheinbaren Schönwetterwolken in der Passatwindregion das Sonnenlicht reflektieren und so den Wärmehaushalt der Erde regulieren, liefern die mächtigen Regenwolken im Herzen der Tropen rund ein Drittel des globalen Niederschlags. Die in diesen Wolken aufsteigende Luft sorgt nicht nur für Regen, sondern bildet als Ganzes den aufsteigenden Ast der Hadley-Zirkulation, eines der wichtigsten Zirkulationssysteme der Erde, das Energie aus den Tropen exportiert und damit auch unsere Wettersysteme antreibt.

Die zentrale Rolle der tropischen Wolken ist faszinierend und herausfordernd zugleich, denn um die großräumige Zirkulation in den Tropen richtig abbilden zu können, müssen auch die Effekte der einzelnen Wolken berücksichtigt werden. Dieses Wechselspiel zwischen kleinen und großen Skalen zu verstehen und in den damals erstmals möglichen globalen Klimamodellen abzubilden, war das Kernthema von GATE. Heute stehen wir an einem neuen Meilenstein der Klimamodellierung. Was lange als unmöglich galt, ist heute Realität: Mit weiterentwickelten Modellen können wir Regenwolken direkt in unseren Modellen abbilden.

Es ist, als ob unsere neuen Simulationen den Blick für etwas geschärft haben, was aus Satellitenbildern schon lange zu erkennen ist: Die Schönheit und Vielfalt, mit der sich Wolken organisieren. Zumindest habe ich das so empfunden, als ich mit meinem Hintergrund in idealisierten Atmosphärenmodellen zum ersten Mal an einer Schiffskampagne teilgenommen habe. Unsere Theorien, Modelle, und mentalen Bilder haben alle ein Bild gezeichnet, das nur im zeitlichen Mittel erscheint. Ich hatte eine klare Vorstellung von dem, was mich erwartete, aber ich war überrascht von der Vielfalt der Wolkenorganisation, die ich erlebte. Es ist schwer, diese Vielfalt mit eigenen Augen zu sehen, ohne sich zu fragen, ob wir mit unserem bisher etwas unscharfen Blick nicht eine wichtige Komponente übersehen haben. Mit ORCESTRA haben wir nun die Gelegenheit, die Arbeit von GATE aufzugreifen und mit unseren aktuellen Technologien zu einem besseren Verständnis dieser zentralen Region und ihrer zukünftigen Veränderung beizutragen.

Zur Autorin:

Dr. Julia Windmiller ist wissenschaftliche Leiterin der Gruppe „Beobachtung tropischer Wolken“ beim Max-Planck-Institut für Meteorologie.

25.07.2024

Bildnachweis: Bettina Diallo