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Atmosphären-Analyse

Grazer Forscher messen Treibhausgase mit Laser

Eine vielversprechende neue Methode, bei der der Anteil von Treibhausgasen in der Atmosphäre mittels Laserlicht gemessen wird, haben Wissenschafter des Wegener Center für Klima und Globalen Wandel der Uni Graz entwickelt. Die Forscher stellten ihre Erkenntnisse zur "Infrarotlaser-Okkultation" nun im Fachjournal "Atmospheric Measurement Techniques" vor, wie es am Dienstag in einer Aussendung hieß.

Gebrochenes Laser-Licht

Die Forscher um den Leiter des Wegener Centers, Gottfried Kirchengast, setzen auf Infrarotlaser-Signale, die von einem Sender- zu einem Empfänger-Satelliten geschickt werden. Auch ihrem Weg durch die freie Atmosphäre, die etwa zwei bis drei Kilometer über der Erdoberfläche beginnt, werden diese Lichtsignale gebrochen und teilweise absorbiert. "Die verschiedenen Treibhausgase - wie zum Beispiel Kohlendioxid (CO2), Methan oder Wasserdampf - absorbieren die Infrarotlaser-Signale auf ganz bestimmten Wellenlängen stark und dazwischen fast gar nicht. Jedes Gas hat ganz charakteristische Absorptionslinien. Bei Wahl der richtigen Linien lässt sich dann die jeweilige Konzentration der Gase ermitteln", wird Kirchengast in der Aussendung zitiert.

Laser-Okkultations-Experiment zwischen La Palma und Teneriffa

Test auf den Kanarischen Inseln

Den neuen Ansatz hat das Team mit Unterstützung der europäischen Weltraumorganisation ESA und des Weltraumprogramms der österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG entwickelt. Getestet wurde das Prinzip 2011 in Feldversuchen auf den Kanarischen Inseln. Ein internationales Forschungsteam schickte Infrarotlaser-Signale von einer Sendestation am Kraterrand des "Roque de los Muchachos" auf der Insel La Palma über 144 Kilometer zu einem ESA-Teleskop am "Observatorium del Teide" auf der Insel Teneriffa. Zum Vergleich führten die Forscher gleichzeitig Bodenmessungen durch.

Bei der Datenanalyse zeigte sich, dass die neue Methode zur Messung der Treibhausgaskonzentrationen in der freien Atmosphäre gut geeignet ist, so die Erstautorin der aktuellen Publikation, Veronika Proschek. Selbst Bodenstationen würden eine derart hohe Datenqualität nur schwer erreichen. Außerdem stellte sich heraus, dass sich mit der "Infrarotlaser-Okkultation" auch die Windstärke bestimmen lässt. Die Grazer Wissenschafter wollen ihre Methode nun weiterentwickeln, um sie zukünftig in Satellitenmissionen zum Einsatz zu bringen.

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