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Je mehr Staub, desto wärmer

17.11.2012

Der Staub, der regelmäßig über Wüsten aufsteigt, verursacht eine lokale Erwärmung, viel mehr als Wissenschaftler dachten. Die Entdeckung wurde von NASA-Feldforschern gemacht, die im April 2008 in Zhangye, einer trockenen Region zwischen den Wüsten Takla Makan und Gobi in China, lagerten.

Das Lager der Wissenschaftler bestand aus zwei kleinen Wohnanhängern und einer Reihe von Geräten zur Untersuchung von Aerosolen - in der Luft schwebende Partikel. Nach dem Aufbau des Lagers warteten die Wissenschaftler auf günstige Bedingungen für Messungen. Anfang Mai hatte sich der Himmel über dem Lager verdunkelt und NASA-Experten konnten die Aufnahme und Abgabe von Wärme durch die Staubwolke messen. Es musste herausgefunden werden, ob die Umgebung den Staub kühlt oder erwärmt oder beides. Die Analyse der Daten zeigte, dass mehr als die Hälfte der Kühlwirkung von Staub durch seine Erwärmungswirkung ausgeglichen wird. Die kürzlich in Geophysical Research, Atmospheres, veröffentlichte Entdeckung könnte aufzeigen, wie Staub- und Feuchtigkeitskonzentrationen die Oberflächentemperaturen von Planeten beeinflussen.

Staub ist nur eines von vielen Aerosolen, aber ein sehr wichtiges. Satelliten senden Bilder von riesigen Staubwolken zurück zur Erde, die über Wüsten aufsteigen und Tausende von Kilometern entfernt reisen. Dank einer NASA-Studie wissen Wissenschaftler nun, dass Staubwolken langwellige Infrarotstrahlung effektiv absorbieren, also Wärme einschließen, die zu einer lokalen Erwärmung der Erdoberfläche unter der Staubwolke führt.

Im Vergleich zu Aerosolen, die aus mikroskopisch kleinen Partikeln wie Rauch bestehen, absorbieren große Staubpartikel Infrarotstrahlung viel besser. Dabei hängt der Absorptionsgrad von der Zusammensetzung des Staubes ab, insbesondere absorbieren Quarz und Ton langwellige Strahlung besser als andere.

Messungen haben gezeigt, dass Staubwolken eine Oberflächenerwärmung in Höhe von 2,3-20 W pro Quadratmeter liefern. Dies ist vergleichbar mit gewöhnlichen Wolken (30 Watt pro Quadratmeter) und übertrifft die Wirkung von Treibhausgasen deutlich - etwa 2 Watt pro Quadratmeter. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Erwärmung durch Treibhausgase global stattfindet und Staubwolken nur bestimmte Regionen betreffen.

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