Rätsel gelöst: Deshalb verschwinden Wolken bei einer Sonnenfinsternis
Eine Sonnenfinsternis ist faszinierend zu beobachten. Bei einem solchen Ereignis können aber Wolken den Beobachter*innen einen Strich durch die Rechnung machen. Eine Wolkenform verschwindet allerdings, sobald sich der Mond vor die Sonne schiebt: Kumulus- bzw. Quellwolken. Warum das so ist, haben jetzt Forscher*innen der Delft University of Technology und des Royal Netherlands Meterological Institutes herausgefunden.
Die Bilderbuchwolken verschwinden, sobald eine Sonnenfinsternis beginnt
© Heiermann Dragana
Schwarze Flecken auf Wolkenkarten
Bisher konnte man das Phänomen, dass sich bestimmte Wolken während einer Sonnenfinsternis zurückziehen, zwar beobachten. Einen Zusammenhang beweisen konnte man aber nicht, da sich Wolken zu jederzeit schnell verändern können. Auch die Daten von Satelliten waren wenig hilfreich. Sie vermessen zwar großflächig Wolken, haben aber die Lichtabnahme während einer Sonnenfinsternis nicht mit einberechnet. Dadurch entstanden schwarze Flecken auf den Wolkenkarten.
Die Forscher*innen nutzen die gesammelten Satellitendaten und kombinierten sie mit Informationen zu Sonnenfinsternissen. Da die Sonne meist nur zum Teil verdeckt ist, können die Satelliten die Wolken trotzdem vermessen, solange der Grad der Verdunkelung einberechnet wird, erklärten die Forscher*innen in einem Statement.
Links sieht man die Aufnahmen vor der Neuberechnung, rechts wurden die schwarzen Flecken entfernt
© Trees et al., Commun. Earth Environ., 2005
Indem sie für jeden Ort und jede Zeit die exakte Verdunkelung berechneten, konnten sie die fehlenden Wolkendaten von 3 Sonnenfinsternissen über Afrika wiederherstellen. Dabei zeigte sich deutlich, dass die Kumuluswolken ab einer Verdunkelung von 15 Prozent verschwanden. Erst nach der Sonnenfinsternis kehrten sie zurück. Dieser Ablauf konnte während Tagen ohne Sonnenfinsternis nicht beobachtet werden.
Kühle Luft verhindert Wolkenbildung
Um ihre Beobachtung zu überprüfen, simulierten sie das Phänomen mit dem Wolkenmodell DALES. Demnach reagiert aufsteigende Luft fast sofort auf eine partielle Sonnenfinsternis. Kumuluswolken entstehen, indem warme Luftmassen beim Aufsteigen abkühlen und die darin enthaltene Feuchtigkeit kondensiert. Sie entstehen meist tagsüber, wenn die Sonne genug Wärme abgegeben hat, um die Luft aufzuheizen. Allerdings gilt das nur an Land. Über dem Meer verflüchtigen sich die Wolken nicht so schnell, da Meerwasser langsamer abkühlt.
Die Wolkenbildung wird während der Sonnenfinsternis gebremst (Mitte), da die Luft am Boden nicht mehr mit der gleichen Intensität erwärmt wird, wie bei voller Sonneneinstrahlung (links und rechts)
© Trees et al., Commun. Earth Environ., 2024
Neue Forschung für Klimatechnik notwendig
Die Studie könnte Einfluss auf geplante Klimaengineering-Projekte haben. Ideen wie reflektierende Sonnensegel (mehr dazu hier) oder Aerosole in der Stratosphäre (hier) sollen dabei helfen, die Erderwärmung zu bremsen. Die Forschung zeigt, dass schon eine teilweise Verdeckung der Sonne Auswirkungen auf die Wolkenbildung haben kann.
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Forscher Viktor Trees interpretiert das als Warnung für Projekte, die die Sonne technisch verdunkeln wollen: „Weniger Wolken könnten den erwünschten Effekt des Klimaengineering teilweise konterkarieren, denn Wolken reflektieren das Sonnenlicht und tragen damit zur Abkühlung der Erde bei“. Zudem könnte sich die verringerte Wolkenbildung auch auf den Niederschlag auswirken. Demnach müsste weiter erforscht werden, wie eine mögliche Technologie sich auf die Wolkenbildung auswirkt. Die Studie ist im Fachmagazin Nature Communications Earth & Environment erschienen.
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