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CRISTA
Mini-Ozonlöcher und das Wetter in der Mesosphäre

Redaktion
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6. März 2002

Zweimal flog ein kleiner Satellit aus Wuppertal an Bord einer amerikanischen Raumfähre ins All. Der wissenschaftliche Ertrag dieses CRISTA genannten Experimentes ist beachtlich: Jetzt veranstaltet das CRISTA-Team einen internationalen Kongress um die bislang erzielten Ergebnisse zu diskutieren.

CRISTA

CRISTA im All. Foto: NASA

Das Wuppertaler Weltraumexperiment CRISTA (Cryogene Infrarot Spektrometer und Teleskope für die Atmosphäre) zur Erkundung der oberen Erdatmosphäre macht immer noch Furore und hat inzwischen - fünf Jahre nach dem zweiten CRISTA-Flug an Bord der Discovery - zu einem Rekord an wissenschaftlichen Veröffentlichungen geführt. Jetzt veranstaltet die Wuppertaler Arbeitsgruppe für Weltraumforschung und Atmosphärenphysik ab kommenden Montag einen weiteren internationalen Kongress, um anhand der Auswertung der Messdaten eine Zwischenbilanz der Ergebnisse vorzunehmen. Schwerpunkte sind dabei Aspekte der Mesosphäre, eines Höhenbereichs zwischen 50 bis 100 Kilometer, sowie Wellenvorgänge in der Atmosphäre.

Die Auswertung der Messdaten ist inzwischen weit fortgeschritten. "CRISTA hat kein einzelnes Hauptergebnis geliefert, sondern einen ganzen Blumenstrauß, " so Projektleiter Professor Dr. Dirk Offermann. Das sei auf die Kombination mehrerer modernster Messtechniken bei CRISTA zurückzuführen, die bis heute unerreicht sei. CRISTA-Daten liefern Spitzenergebnisse zu einem halben Dutzend Themenkreise im Höhenbereich der Atmosphäre von unter 10 bis über 100 km. Das habe bisher noch kein anderes Messgerät getan, betont der Experimentalphysiker.

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Offermann erinnert sich: "Vor einigen Jahren wollten wir einen Übersichtsartikel in einer deutschen Fachzeitschrift über die damals bereits absehbaren, aber noch nicht belegten vielfältigen Möglichkeiten von CRISTA veröffentlichen. Die Zeitschrift wollte das Manuskript aber nicht annehmen, weil das Projekt ein "Hans-Dampf-in-allen-Gassen" sei, was heißen sollte: großsprecherisch und unglaubwürdig. Inzwischen haben wir - außer diesem Artikel - noch 94 weitere veröffentlicht, und zwar in international anerkannten Fachzeitschriften. Die bedeutendste Fachzeitschrift auf unserem Gebiet ist das amerikanische Journal of Geophysical Research. Vor drei Jahren hat die Zeitschrift ein Sonderausgabe zu CRISTA veröffentlicht - das einzige Mal, dass einem deutschen Atmosphärenprojekt ein solcher Special Issue gewidmet wurde. Inzwischen ist ein zweiter fast fertig."

Als herausragende Ergebnisse weist Offermann auf die  so genannten Streamer und die Ozone Miniholes hin: Streamer wurden in einem Höhenbereich zwischen 20 und 30 Kilometern gefunden, Luftströmungen über Atlantik und Pazifik, die in Ort und Form dem Golfstrom bzw. (pazifischen) Kuro-Schio-Strom ähneln. Sie transportieren Treibhausgase und Ozon ganz anders als bisher gedacht. Eine Konsequenz hieraus für das Ozon wurde von dem früheren Mitarbeiter Dr. Michael Bittner, heute beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) tätig, genauer untersucht: Lokal begrenzte Ozonlöcher ( so genannte Minilöcher) können auch über Mitteleuropa auftreten und zu erhöhter UV-Strahlung führen.

Zu finden sei außerdem eine vielfältige Kopplung zwischen der unteren Atmosphäre (der Troposphäre) und der oberen Atmosphäre (Stratosphäre, Mesosphäre) in zehn bis 100 Kilometern Höhe. Zu beobachten sind wetterähnliche Vorgänge in der oberen Atmosphäre wie Wolken und globale Windsysteme in der Mesosphäre, und Nebelschwaden (Aerosole) in der Stratosphäre. Die Kopplungen hätten darüber hinaus zur Folge, dass Veränderungen in der unteren Atmosphäre von unten nach oben wirkten und dabei verstärkt werden könnten. Sie seien dann in der oberen Atmosphäre früher zu erkennen als unten. Prof. Dr. Offermann: "Die obere Atmosphäre als Frühindikator für Wetter- und Klimaänderungen in der Troposphäre ist gegenwärtig ein ganz heißes Forschungsthema, zu dem die CRISTA-Messungen in mehrfacher Weise beitragen."

Das drei Meter lange und eine Tonne schwere Experiment CRISTA flog insgesamt zweimal ins All: 1994 mit der Raumfähre Atlantis und 1997 mit der Discovery. Herzstück von CRISTA waren drei Teleskope und vier Spektrometer. Die Gesamtkosten für beide CRISTA-Missionen beliefen sich auf etwa 60 Millionen Mark.

Links im WWW
CRISTA, Homepage des Projektes an der Universität Wuppertal
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