Das Rätsel der Regenmacher

Luftverschmutzung kann Niederschläge fördern, doch auch vermeiden – Klimaforscher wollen den scheinbaren Widerspruch mit einem neuen Modell auflösen

Rauch unterdrückt Regen
Rauch unterdrückt Regen

Mainz/Jerusalem (Israel) - Dürre in Spanien oder Überschwemmungen an der Oder: Die Folgen des Klimawandels hängen wesentlich mit Veränderungen im Niederschlag zusammen. Luftverschmutzung und fein verteilte Partikel in der Atmosphäre, die Aerosole, können zu mehr Regen führen. Aber auch zu weniger, wie zahlreiche Studien der Vergangenheit gezeigt haben. Ein internationales Team aus Wetterforschern will diesen scheinbaren Widerspruch nun auflösen und schlagen in einem Übersichtsartikel in der Zeitschrift "Science" ein neues Modell für die Aerosol-Regenmacher vor.

"Einerseits regnen saubere Wolken in den Tropen mit wenigen Kondensationskeimen zu schnell ab", schreiben Meinrat Andreae vom Mainzer Max-Planck-Institut für Chemie und seine Kollegen aus Israel, Mexiko, Irland, Italien, Finnland und der Schweiz. Und andererseits verdampfe in stark verschmutzten Wolken das enthaltene Wasser, bevor sich überhaupt Tropfen bilden könnten. Bisher von den Klimaforschern genutzte einfache Modelle zur Bildung von Regenwolken sollten daher verfeinert werden, um eine Regenprognose zu verbessern.

Ohne Aerosole in der Atmosphäre können sich Wassermoleküle nicht effizient zu größeren Tropfen zusammenlagern. Während geringe Konzentrationen von Staubpartikeln die Wolkenbildung fördern, zeigen starke Luftverschmutzungen einen entgegengesetzten Effekt. Denn mit immer mehr Aerosolen wächst die Oberfläche fester Partikel stark an und von diesen kann einmal kondensiertes Wasser wieder leichter durch die einfallende Sonnenstrahlung verdampft werden. Die Folge: Der erwartete Regen bleibt aus.

Das neue Modell des Forscherteams berücksichtigt daher Strahlungseffekte und die mikrophysikalischen Prozesse der Tropfenbildung gleichermaßen. Mit diesem soll es nun möglich sein, Veränderungen des Niederschlags in Abhängigkeit der Luftverschmutzung besser berechnen zu können. Gelingt dies, können die Folgen der globalen Erwärmung noch genauer an die vorherrschende Luftqualität kleinerer Regionen angepasst werden.