Am oberen Rand unserer Atmosphäre existiert eine dünne Schicht silbrig-weißer Eiswolken. Die als leuchtende Nachtwolken oder auch polare Mesosphärenwolken bekannten Wolken bilden sich im Sommer in 83 Kilometern Höhe über den Polen unserer Erde. 
Eine Langzeit-Ballon-Mission der NASA mit einem Instrument des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) an Bord konnte diese Wolken über einen Zeitraum von fast sechs Tagen hochpräzise an ihrem Ursprungsort in der Mesosphäre beobachten.
BILD: Blick über Nord-Kanada mit dem Lidar-Teleskop im Vordergrund (Foto: NASA)
Mit Hilfe der Ergebnisse werden Wissenschaftler Turbulenz in der Atmosphäre, aber auch in Ozeanen, Seen und anderen Planetenatmosphären besser verstehen, und vielleicht sogar Wettervorhersagen präzisieren.
Am 8. Juli 2018 startete ein riesiger Ballon zur Untersuchung von NLC. Für fast sechs Tage fuhr der Ballon in 38 km Höhe von seinem Start in Esrange (Schweden) durch die Stratosphäre über die Arktis bis in den Westen von Nunavut (Kanada). Während seiner Fahrt nahmen Kameras an Bord des Ballons sechs Millionen hochauflösende Bilder mit einem Datenvolumen von 120 Terabyte auf, wobei die meisten Bilder NLC in verschiedenen Stadien zeigen. Unter anderem lassen diese Bilder Prozesse erkennen, die zu Turbulenz führen. 
„Was wir bisher gesehen haben, sieht nach einem sehr spektakulären Datensatz aus“, sagt der Leiter der PMC Turbo-Mission, Dave Fritts, von GATS in Boulder (USA):
„Unsere Kameras haben wahrscheinlich einige wirklich interessante Ereignisse erfasst und wir hoffen, damit neue Einblicke in die komplexe Dynamik zu gewinnen“.
BILD: Die am Startfahrzeug hängende Ballon-Gondel (Foto: DLR)
Leuchtende Nachtwolken entstehen aus Eisteilchen, welche auf winzigen Meteorstaub-Partikeln in der oberen Atmosphäre kondensieren. Sie erscheinen als intensiv silbrig-hellblau leuchtende Wolken, die im Sommer vom Rand der Polarregionen kurz nach Sonnenuntergang vom Boden aus beobachtbar sind.
Die Wolken werden von sog. atmosphärischen Schwerewellen beeinflusst. Schwerewellen entstehen zum Beispiel durch Konvektion in der Atmosphäre oder wenn Luft getrieben von Wind aufgrund von Bergketten nach oben ausweichen muss. Die entstehenden Wellen spielen eine wesentliche Rolle beim Transport von Energie von der unteren Atmosphäre bis hinauf zur Mesosphäre.
„Es ist uns zum ersten Mal gelungen, den Energiefluss von den größeren Schwerewellen hin zu kleineren Instabilitäten und Turbulenz in der oberen Atmosphäre direkt abzubilden“, sagte Fritts. „In diesen Höhen kann man das Brechen der Schwerewellen direkt sehen – ähnlich wie das Brechen von Meereswellen am Strand – und den Übergang zu Turbulenz beobachten.“
Zur Beobachtung der Wolken war die Nutzlast des PMC Turbo-Ballons mit sieben speziell angefertigten Kamerasystemen ausgerüstet. Jedes System umfasste eine hochauflösende Kamera, eine Computer- und Kommunikationseinheit, sowie 32 Terabyte Datenspeicher. Die Kamerasysteme waren so angeordnet, dass sie sowohl ein Mosaik von Weitwinkelaufnahmen mit einem Blickfeld von 160 km aufnehmen, als auch mit kleineren Sichtfeldern turbulente Strukturen mit einem Durchmesser von 20 Metern abbilden konnten.
Quelle und Fortsetzung der Meldung hier: https://www.dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-29919#/gallery/32122
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2 Antworten
Prof. Dr. rer. nat. Claus Turtur
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