Doktorand filtert Wasserdampfinformationen aus Satellitendaten
Der Doktorand Rüdiger Lang hat eine Technik entwickelt, mit denen Informationen über Wasserdampf aus Daten von Satelliten, die nicht speziell Wasserdampf betrachten, erlangt werden können. Die Untersuchung ist Teil eines Projekts des FOM-Instituts für Atom- und Molekülphysik (AMOLF), der Stiftung Raumforschung Niederlande (SRON) und der Freien Universität.
Wasserdampf hat einen dreimal so starken Treibhauseffekt wie Kohlensäure. Daher ist ein gutes Bild der Anwesenheit, der Verbreitung und des Einflusses von Wasserdampf in der Atmosphäre wichtig. In Wahrnehmungen einiger sich um die Erde drehenden Satelliten, die die Erdatmosphäre und die Erdoberfläche betrachten, sind Informationen über Wasserdampf enthalten.
Der Doktorand Rüdiger Lang hat in Laborexperimenten sehr präzise untersucht, welchen 'Fingerabdruck' Wassermoleküle auf dem Signal hinterlassen, das Satelliten von der Erdatmosphäre als Ganzes messen. Ein Instrument in einem solchen Satelliten schaut aus dem Weltall durch die Erdatmosphäre und misst die Merkmale des Sonnenlichts, das durch die Erdoberfläche (Land, Meer, Eis, Wolken) reflektiert wird.
Das reflektierte Licht enthält sehr viele sogenannte Absorptionslinien. Das sind schmale Teile des Spektrums, wo das Licht durch spezifische Moleküle oder Atome in der Erdatmosphäre abgeschwächt wird. Die Form der Linien steht mit den Konzentrationen an Molekülen oder Atomen und mit ihrer Verteilung über die Erdatmosphäre im Zusammenhang. Weil Wassermoleküle Einfluss auf ihre Umgebung ausüben, hinterlassen sie eine Spur auf den Absorptionslinien. Die Forscher waren der Meinung, dass die Verwendung sehr schwacher Absorptionslinien gerade zu präzisen Vorhersagen führen.
Ein wichtiges Element in der Forschung war die Entwicklung effizienter Ermittlungsmethoden. Vorhandene Satelliten und auch zukünftige Satelliten produzieren enorme Mengen an Messdaten. Wenn diese nicht effizient bearbeitet werden können, dauert es viel zu lange, um aktuelle Daten zu erlangen. Die jetzt entwickelten Methoden werden auch für andere Treibhausgase geeignet sein.
Der Treibhauseffekt ist ein gesellschaftlich wichtiges Thema, aber ohne Treibhauseffekt würde die Erde unbewohnbar sein. Nur schon die Wassermenge in der Atmosphäre bewirkt, dass die Durchschnittstemperatur auf der Erde 14 Grad höher liegt, als wenn kein Wasser in der Erdatmosphäre wäre. Weil die Durchschnittstemperatur auf der Erde 14 Grad Celsius ist, würden sich große Teile unseres Planeten ohne dieses Wasser in einer Eiszeit befinden. Um den Treibhauseffekt gut zu ergründen, sind Informationen über die Wassermenge sehr wichtig. Wasser kommt in der Erdatmosphäre in drei verschiedenen Formen vor: als Eiskristalle, Wassertröpfchen und Gas (Wasserdampf). Das macht den Einfluss des Wasserdampfs in der Atmosphäre komplex. Der Effekt wird noch dadurch verstärkt, dass die Wassermengen in der Erdatmosphäre von Stelle zu Stelle stark variieren können.
Nähere Informationen beim Akademiker Rüdiger Lang (FOM-Institut für Atom- und Molekülphysik), Tel. +31 (0)20 6081234, Fax +31 (0)20 6684106, Email: r.lang@amolf.nl. Seine Promotion findet am 31. Oktober 2002 statt, Promotoren sind Prof. Dr. Dipl.-Ing. W.J. van der Zande (AMOLF und KUN) und Prof. Dr. W. Ubachs (VU und TUE), Kopromotor ist Prof. Dr. I. Aben (SRON und VU).
