Satellitenbilder zeigen nachtleuchtende Wolken in der oberen Erdatmosphäre am Nordpol.
Jeden Sommer beginnen Eiskristalle über dem Nordpol an Staub und Partikeln hoch in der Atmosphäre zu haften und bilden elektroblaue, wellige Wolken - nachtleuchtende oder „nachtleuchtende“ Wolken genannt -, die sich bei Sonnenuntergang über den Himmel erstrecken. Ihre Jahreszeit wird von Skywatchern in den hohen Breiten mit Spannung erwartet.
In diesem Jahr haben nachtleuchtende Wolken einen frühen Start. Die NASA-Raumsonde Aeronomy of Ice in the Mesosphere (AIM) hat sie zum ersten Mal am 13. Mai gesehen. Die Saison begann eine Woche früher als jede andere Saison, die AIM beobachtet hat, und möglicherweise früher als je zuvor, sagte Cora Randall vom Labor für Atmosphärische und Weltraumphysik an der Universität von Colorado.
Größeres Bild zeigen Bildnachweis: NASA
Die vier Bilder oben zeigen die vom AIM-Satelliten beobachtete obere Erdatmosphäre am Nordpol. Das Bild oben rechts zeigt nachtleuchtende Wolken am 23. Mai 2013; Das Bild oben links vergleicht dieselbe Woche von 2012. Die beiden unteren Bilder zeigen das Ausmaß der nachtleuchtenden Wolken Mitte Juni eines jeden Jahres. Je heller die Wolken in jedem Bild sind, desto dichter sind die Eispartikel. Bereiche ohne Daten werden in Schwarz angezeigt, und Küstenumrisse werden in Weiß gezeichnet. Während der nördlichen Sommermonate können Sie hier eine tägliche zusammengesetzte Projektion von nachtleuchtenden Wolken anzeigen.
Nachtleuchtende Wolken wurden erstmals Mitte des 19. Jahrhunderts nach dem Ausbruch von Krakatau beschrieben. Vulkanasche breitete sich in der Atmosphäre aus, malte lebendige Sonnenuntergänge auf der ganzen Welt und provozierte die ersten schriftlichen Beobachtungen von Nachtschimmernden Wolken. Zuerst dachten die Leute, sie wären eine Nebenwirkung des Vulkans, aber lange nachdem sich Krakataus Asche gesetzt hatte, blieben die wischigen, leuchtenden Wolken zurück.
Als AIM 2007 auf den Markt kam, war die Ursache für nachtleuchtende Wolken noch unbekannt. Die Forscher wussten, dass sie sich etwa 80 Kilometer (50 Meilen) über der Erdoberfläche gebildet haben - wo die Atmosphäre auf das Vakuum des Weltraums trifft -, aber das ist ungefähr alles, was sie wussten. AIM hat die Lücken schnell geschlossen.
Nachtleuchtende Wolken, Nationalpark Soomaa, Estland. Bildnachweis: Martin Koitmäe über Wikimedia Commons.
James Russell ist der Principal Investigator von AIM und Professor an der Hampton University. Er sagte:
Es stellt sich heraus, dass Meteoroide eine wichtige Rolle bei der Bildung von nachtleuchtenden Wolken spielen. Trümmerstücke von zerfallenden Meteoren fungieren als Keimbildungspunkte, an denen sich Wassermoleküle ansammeln und kristallisieren können.
Asche und Staub von Vulkanen - und sogar Raketenabgasen - können ebenfalls ihren Kernen dienen.
Nachtglänzende Wolken erscheinen am häufigsten im Frühling und Sommer, weil mehr Wassermoleküle aus der unteren Atmosphäre heraufgeweht werden, um sich mit den Meteoriten und der Asche zu vermischen. Die wärmsten Monate in der Troposphäre (untere Atmosphäre) sind auch die kältesten in der Mesosphäre (wo sich nachtleuchtende Wolken bilden).
Nachtleuchtende Wolken über dem Solway Firth am 31. Mai 2013 dank EarthSky-Freund Adrian Strand.
Randall und anderen Wissenschaftlern zufolge werden nachtleuchtende Wolken immer häufiger und weiter verbreitet. Im 19. Jahrhundert beschränkten sich die Berichte über NLCs hauptsächlich auf hohe Breiten. In den letzten Jahren wurden sie jedoch bis nach Utah, Colorado und Nebraska gesichtet. Einige Forscher behaupten, dies sei ein Zeichen der Erwärmung des Gewächshauses, da Methan in der Erdatmosphäre immer häufiger vorkommt. Russell sagte:
Wenn Methan in die obere Atmosphäre gelangt, wird es durch eine komplexe Reihe von Reaktionen zu Wasserdampf oxidiert. Dieser zusätzliche Wasserdampf steht dann zur Verfügung, um Eiskristalle für nachtleuchtende Wolken zu züchten.
Randall vermutete, dass der frühere Start im Jahr 2013 möglicherweise auf eine Änderung der atmosphärischen „Fernverbindungen“ zurückzuführen ist oder darauf, wie sich Änderungen in einem Teil der Atmosphäre auf einen anderen auswirken. Randall sagte:
Eine halbe Welt entfernt von der Stelle, an der sich nachtleuchtende Wolken bilden, verändern starke Winde in der südlichen Stratosphäre das globale Zirkulationsmuster. In diesem Jahr wird mehr Wasserdampf in die Atmosphäre gedrückt und die Luft dort wird kälter.
Fazit: 2013 hat die nachtleuchtende oder nachtleuchtende Wolkensaison früh begonnen. Die NASA-Raumsonde AIM hat sie zum ersten Mal am 13. Mai gesehen. Die Saison begann eine Woche früher als jede andere von AIM beobachtete Saison und möglicherweise früher als je zuvor, sagte Cora Randall vom Labor für Atmosphären- und Weltraumphysik an der Universität von Colorado. Ein AIM-Satellitenbild zeigt nachtleuchtende Wolken in der oberen Erdatmosphäre.
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