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17.11.2008
Folge 135

Schwerewellen, Infraschall und GRIPS 3

Diesmal haben wir wir uns ein schweres Thema ausgesucht. Nichtdestotrotz ist es ein wichtiges Thema, das unsere Situation auf dieser Welt zu beschreiben versucht. Wenn sich in unserem Klima wichtige Parameter ändern, dann muss man dieses deuten können. Heute kann man schon sehr viel mit Computersimulationen rechnen lassen; doch alle Computerkraft dieser Welt reicht nicht, um dieses chaotische System in allen Facetten zu beleuchten.
Doch der globale Klimawandel hat begonnen und man kann mit (noch unvollkommenen) Computermodellen schon einiges vorhersagen. So ein bisschen kann man damit schon oin die Zukunft schauen. Es gibt schon viele Ansätze, die alle einzeln zu verheerenden Vorhersagen genutzt werden können. Wenn Arktis und Antarktis weiterhin so stark abschmelzen, wie es derzeit gemessen wird, dann muss der Meeresspiegel immens auf mehrere Meter ansteigen. Dies könnte zu einer weltweiten Katastrophe führen. Zumal immer mehr Menschen diesen Planeten bevölkern und immer mehr Lebensraum benötigen.

Das Bevölkerungswachstum ist eine inflationäre Konstante. Als ich noch im jugendlichen Alter war, sprach man von einer Weltbevölkerung von 2,5 Milliarden Menschen. Heute liegen wir bei etwa 7 Milliarden und es geht begauf und bergauf. Alle diese Entwicklungen können zu einem gefährlichen Klimawandel führen.
Alle Modelle, die heute aus Daten gefüttert werden, sind unzulänglich, da sie nie genügend Daten zur Verfügung haben.


Unser Gesprächspartner Dr. Michael Bittner, DLR Oberpfaffenhofen

Wir lernten jetzt in der Sendung, dass z.B. Schwerewellen bei der Betrachtung nicht gut repräsentiert sind. Bisher fallen sie ganz einfach durch das Raster der Modelle, weil noch niemand die Wichtigkeit erkannt hat. Schwerewellen sind aber wichtig in der Betrachtung, weil sie als "Weichensteller für großräumige Strömungssysteme agieren.

Schwerewellen müssen also in die Modelle einfließen; d.h. sie müssen auch erfasst werden und in das Modell eingebracht werden. Satelliten, die normalerweise so großartig in der Klimaforschung eingesetzt werden, versagen aber beim Messen von Schwerewellen. Man muss deshalb andere Wege gehen und landet u.a. bei dem System der DLR, das den Namen GRIPS 3 trägt. Hiermit lassen sich Schwerewellen messen und man erkennt, dass man sie sehr gut in der Mesopausenregion (ca. 87 km Kilometer Höhe) erkennen kann. Dort nämlich bewirken sie,  dass der Jahresgang der Temperatur demjenigen auf dem Boden gegenläufig ist: warm im Winter und kalt im Sommer.

Die Mesosphäre ist sehr empfindlich gegenüber dem Klimawandel. Mit den Messungen mit GRIPS wird eine Erkennung von Klima-(warn)-signalen schon nach relativ kurzer Messzeit ermöglicht.

Es wagt niemand in der Wissenschaft eine Vorhersage, ob die getroffenen Vereinbarungen der Staatengemeinschaften (z.B. Kyoto Protokoll) genügend wirken, um eine Umkehrung der Katatstrophe einzuleiten.


Das Schneefernerhaus am Zugspitzgipfel hat eine neue Bestimmung erhalten. Unter der Ägide der Bayerischen Staatskanzlei wurde die Station zu einer Klimastation für mehrere Forschungsprojekte ausgebaut.

Klima- und Atmosphärenmodelle sind eine wesentliche Grundlage für die Erstellung verlässlicher Aussagen bzgl. der weiteren Entwicklung unseres Lebensraumes. Vorhaben
und Maßnahmen, wie sie z.B. im Kyoto-Protokoll niedergeschrieben wurden, fußen auf ihnen. Aber Klimamodelle sind noch immer angreifbar. Dies liegt unter anderem
daran, dass Prozesse wie Schwerewellen in der Atmosphäre v.a. in der mittleren Atmosphäre (10km - 100km) noch zu wenig erforscht sind.



Die Bedeutung von Schwerewellen liegt v.a. in der Tatsache, dass sie Energie und Impuls über weite Strecken in der Atmosphäre transportieren können. Das Brechen der Wellen und der damit verbundene Übertrag an Energie und Impuls auf das umgebende Regime versetzt Schwerewellen in die Lage, großräumige Zirkulationsmuster zu modifizieren, die für unser Klima mitverantwortlich sind. Hinter den Strukturparametern der Wellen (z.B. Wellenlängen, Energiegehalt etc.) können sich aber auch Hinweise auf Extremwetterereignisse verbergen, die schon heute unmittelbaren Einfluss auf uns haben.
Aus diesen Gründen sind mittlerweile auch Bereiche außerhalb der Wissenschaft auf die Thematik aufmerksam geworden.


Dr. Michael Bittner

Bei der Arbeit mit dem GRIPS Messgerät hat man quasi als Nebenprodukt herausgefunden, dass man mit den Fähigkeiten des Gerätes einen Tsunami detektieren kann. Ein Tsunami entsteht, wenn sich tektonische Platten vertikal verschieben. Bei der unglaublichen Wucht der Bewegung entsteht Infraschall, der sich schnell bis in die Mesosphäre bewegt, wo er von dem GRIPS System entdeckt werden kann. Aus der Existenz dieser Infraschallwellen kann man auf die tektonischen Beben schließen.


Ein ausgesprochen sensitives Gerät stellt GRIPS 3 dar. Man erkennt den Tank, in dem flüssiges Gas für die entprechend nötige Kälte sorgt.

Die Prinzipschaltung zeigt auf, wie man sich die Existenz eines Tsunami vorstellen muss, der dann auf der Zugspitze gemessen werden kann. Natürlich genügt diese eine Station auf der Zugspitze noch nicht, um ein funktionierendes Tsunami Warnsystem zu installieren.




Wir bedanken uns sehr bei Dr. Michael Bittner, dass er uns einen Einblick in diese spezielle Wissenschaft vermittelte, die so wichtig für den Fortbestand unserer Welt ist.

http://wdc.dlr.de/
http://www.caf.dlr.de/atmosphere




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