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Mittwoch, 16. Juni 2010

Meteorologen erklären mysteriöse Wolkenlöcher

Ein Beispiel für die kontrovers diskutierten Wolkenlöcher | Copyright: Alan Sealls, WKRG-TV

Boulder/ USA - Lange Zeit galten sie selbst unter Meteorologen als rätselhafte Erscheinungen: Löcher in den Wolken, für die es bislang lediglich Erklärungsversuche gab und wie sie von anderer Seite immer wieder auch mit UFOs in Verbindung gebracht wurden. Eine Studie hat sich dem Phänomen nun angenommen und erklärt die bizarren Wolkenlöcher als das Ergebnis von unter besonderen meteorologischen Bedingungen auf- und absteigernden Flugzeuge.

"Steigen beispielsweise Turbopropeller-Flugzeuge oder Düsenjets unter bestimmten meteorologischen Bedingungen auf oder ab, können sie versehentlich Wolken in mittleren Höhen 'impfen' und dabei schmale Regen- oder Schneebänder erzeugen, die dann zu Boden fallen und während dieses Vorgangs merkwürdig geformte Löcher und Rinnen in den Wolken erzeugen", so die Pressemitteilung des "National Center for Atmospheric Research/University Corporation for Atmospheric Research" (UCAR).

Die Hauptzutat, die zur Entstehung dieser Wolkenlöcher führt, sind demnach Wassertröpfchen mit einer superkalten Temperatur von -15 Grad Celsius, die dennoch weiterhin sogar bis -35 Grad Celsius flüssig bleiben können. Kühlt sich hinter den Propellern und Turbinen oder über den Flügeln der Jets die Luft ab, bilden sich diese Tröpfchen, gefrieren dann doch, kristallisieren und fallen schlussendlich zu Boden.

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"Immer dann, wenn eines der beschriebenen Flugzeugtypen auf spezielle meteorologische Bedingungen trifft, verändern sie die Wolken auf eine Art und Weise, wie sie zu gesteigertem Niederschlag in der direkten Umgebung führen kann", erläutert der die Studie leitende Andrew Heymsfield vom "National Center for Atmospheric Research" (NCAR). "Es genügt schon, mit einem Flugzeug durch diese Wolken zu fliegen, um genau so viel Niederschlag zu erzeugen, wie dies durch künstliche Impfung der Wolken erzeugt werden könnte."

Bildergalerie unterschiedlicher Wolkenlöcher. In vielen Beispielen ist das Abschneien bzw. Abregnen sogar deutlich zu erkennen

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Die Ergebnisse der Studie über die Entstehung der im Englischen als "hole-punch" (Lochdurchschlag) oder "Kanalwolken" (canal clouds) benannten Wolkenlöcher haben die Forscher aktuell im Fachmagazin "Bulletin of the American Meteorological Society" veröffentlicht.

Jenseits aller Spekulationen über ihren Ursprung, kann das Phänomen bislang bis in die 1940er Jahre nachgewiesen werden. Um sie zu erklären, haben Wissenschaftler, Forscher und Laien bereits zahlreiche unterschiedliche Theorien, darunter auch Auswirkungen konventioneller Flugzeugen diskutiert: Neben akustischen Schockwellen, lokaler Erwärmung entlang von Jet-Flugrouten bis hin zur Bildung von Eispartikeln im Innern von Kondensstreifen. Schon früh legten Beobachtungen allerdings nahe, dass die Löcher nicht von gewöhnlichen Propellermaschinen, sondern lediglich durch Düsenjets oder Flugzeuge mit Turbopropellerantrieb erzeugt werden.

Beobachtungen und Experimente stellten schon in den 1980er und -90er Jahren fest, dass Flugzeuge die stark abgekühlten Tröpfchen zu Eiskristallen gefrieren lassen können. Trotz aller Aufwendungen hatten die Forscher bislang jedoch zuvor nicht beobachten können, dass auch Schnee als Ergebnis von Flugzeugen zu Boden fällt. Dies gelang dem Team um Heymsfield erst 2007 bei einem zufälligen direkten Durchflug mit Radar durch derart fallenden Schnee in der Nähe des "Denver International Airport".

Nachdem die Forscher ungewöhnliche Daten entdeckt hatten, fanden sie bei der Durchsicht auf den Aufnahmen der Bordkameras auch ein Loch in der sonst geschlossenen Wolkendecke und einen regelrecht aus diesem Loch herausfallenden Schneefall, der sich bis zum Boden erstreckte.

Nicht zuletzt im Oktober 2009 sorgten Wolkenlöcher auch für Spekulationen über UFOs als deren Ursache, wie hier der Fall eines imposanten Wolkenlochs über Moskau

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Da dieses Loch in gleicher Richtung ausgerichtet war, wie die Flugstrecken kommerzieller Flugzeuge in der Region, schlussfolgerte Heymsfield, erstmals, dass eines dieser Flugzeuge im Innern der Wolke auf irgendeine damals noch unbekannte Weise, Eispartikel dazu gebracht hatte, entlang dieses Weges 'auszuschneien' und so das Loch zu erzeugen.

Eine Analyse der Flugdaten dieser Strecken zeigte, dass hier zwei Fluggesellschaften Turbopropeller-Maschinen einsetzten, die jeweils ganz in der Nähe des dokumentierten Lochs flogen und rund fünf Minuten nach dem Vorbeiflug eines Flugzeugs Schneefall registriert wurde.

Mit Hilfe der Bord-Spektrometer konnten die Forscher dann auch die Kristallstruktur des Schnees in der Wolkendecke analysieren und entdeckten hierbei, dass die plattenförmigen Schneekristalle unterhalb des Lochs Anzeichen von Ablagerungen flüssigen Wassers aufzeigten, während dies bei den Kristallen innerhalb der das Loch umgebenden Wolke nicht der Fall war. "Diese Werte bestätigten uns, dass das Flugzeug alleine durch seinen Durchflug die Wolke geimpft hat."

Fliegt ein Turbopropeller-Flugzeug durch eine Wolke mit superkalten Wassertropfen, so können die Spitzen der Propeller die Luft sehr schnell dazu bringen, sich auszudehnen: Dabei kühlt sich die Luft ab und bringt selbst die superkalten Tröpfchen dazu, zu gefrieren und sodann in Form von Schnee oder Regen zu Boden zu fallen. In weiteren Experimenten konnten die Forscher diese Theorie dann beweisen und belegten zugleich auch, dass auch die sich oberhalb der Flügel abkühlende Luft zu den Wolkenlöchern führen kann.

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / ucar.edu
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