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Polare stratosphärische Wolken (PSCs) spielen eine zentrale Rolle bei der Bildung des Ozonlochs in der Antarktis und Arktis. PSCs sind Oberflächen, auf denen heterogene chemische Reaktionen ablaufen. Diese Reaktionen führen zur Produktion von freien Radikalen von Chlor in der Stratosphäre, die Ozonmoleküle direkt zerstören.
PSCs bilden polwärts von etwa 60 ° S Breite im Höhenbereich von 10 km bis 25 km im Winter und frühen Frühling. Die Wolken werden nach ihrer Partikelgröße und Bildungstemperatur in die Typen I und II eingeteilt.
Wolken vom Typ II, auch Perlmutt- oder Perlmuttwolken genannt, bestehen aus Eiskristallen und bilden sich, wenn die Temperaturen unter dem Eisfrostpunkt liegen (typischerweise unter -83 ° C).
Die Typ I PSCs sind optisch viel dünner als die Typ II Wolken und haben eine Formationsschwelltemperatur von 5 bis 8°C über dem Frostpunkt. Diese Wolken bestehen hauptsächlich aus hydratisierten Tröpfchen von Salpetersäure und Schwefelsäure.
Trotz zwei Jahrzehnten Forschung ist die Klimatologie von PSCs nicht gut beschrieben, was sich auf die Genauigkeit von Ozonabbaumodellen auswirkt. Der Zeitpunkt und die Dauer von PSC-Ereignissen, ihre geografische Ausdehnung und vertikale Verteilung sowie ihre jährliche Variabilität sind nicht gut verstanden. Das Davis-LIDAR wird seit 2001 zur Untersuchung stratosphärischer Wolken eingesetzt. Die Beobachtungen bestehen aus Profilen der Rayleigh-Laser-Rückstreuung bei einer Wellenlänge von 532 nm als Funktion der Höhe. Die Messungen werden verwendet, um die Klimatologie der Wolken und ihre Beziehung zur Temperaturstruktur der Stratosphäre sowie den Einfluss atmosphärischer Gravitationswellen und planetarischer Wellen auf die Modulation ihrer Struktur und den Ozonabbau zu untersuchen.
Die Australian Antarctic Division ermutigt Menschen, die in die Antarktis reisen, nach diesen Wolken Ausschau zu halten und Sichtungen zu melden. Diese Informationen sind möglicherweise nützlich beim Vergleich mit Beobachtungen des Davis LIDAR, Satellitenmessungen und Vorhersagen von atmosphärischen Modellen.