Im Sommer 2023 führte die NASA die Kampagne INSPYRE (INjected Smoke and PYRocumulonimbus Experiment) durch, um Pyrocumulonimbus-Wolken (PyroCb) zu erforschen. Diese Wolken entstehen über intensiven Waldbränden und können erhebliche Auswirkungen auf das Wetter und das Klima haben. Die Kampagne konzentrierte sich auf die Untersuchung dieser Wolken in Nordamerika.
Was sind Pyrocumulonimbus-Wolken?
Pyrocumulonimbus-Wolken bilden sich über starken Feuern und können bis in die Stratosphäre aufsteigen. Sie erreichen Höhen von 30.000 bis 50.000 Fuß (10 bis 15 Kilometer) und sind damit vergleichbar mit der Flughöhe von Verkehrsflugzeugen. Diese Wolken erzeugen Blitze, Regen und starke Winde, die die darunterliegenden Flammen weiter anfachen können. Die Rauchpartikel, die in die Stratosphäre gelangen, können sich über Kontinente ausbreiten, die Erde umkreisen und länger in der Atmosphäre verbleiben als Rauch in niedrigeren Schichten.
Die Bedeutung von PyroCb-Wolken wurde Anfang des 21. Jahrhunderts erkannt, als Satellitenbeobachtungen zeigten, dass Rauch aus diesen Wolken Höhen erreichte, die bisher nur mit großen Vulkanausbrüchen in Verbindung gebracht wurden. Die Erforschung dieser Wolken ist wichtig, da ihr Rauch das Klima und das Wetter weit entfernt von den Bränden beeinflussen kann, auch lange nachdem die Feuer gelöscht sind.
Die INSPYRE-Kampagne
Die INSPYRE-Kampagne wurde speziell entwickelt, um PyroCb-Wolken zu untersuchen. Über sechs Wochen hinweg flogen Forscher mit einem Gulfstream-Jet der National Center for Atmospheric Research (NCAR) in Boulder, Colorado, und sammelten Daten über Rauchpartikel, Gase, Eiskristalle und Strahlung. Gleichzeitig flog ein hochfliegendes ER-2-Flugzeug der NASA mit 14 Instrumenten an Bord, um Feuerintensität, Aufwindgeschwindigkeiten, Rauch und Wolkenstrukturen zu messen. Bodenstationen ergänzten die Beobachtungen.
Die Forscher untersuchten, wie PyroCb-Wolken Rauch in die Stratosphäre transportieren, wie sich Partikel und Gase im Rauch verändern und welche Auswirkungen dies auf das Klima hat. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, Feuerwehrleute besser zu warnen, wenn sich solche Wolken bilden, und die Vorhersagemodelle für das Erdsystem zu verbessern.
Ein besonderes Merkmal von PyroCb-Wolken ist, dass sie wettererzeugend sind. Sie bilden eigene Gewitter und erzeugen Winde, die die Feuerbedingungen vor Ort verschärfen können. Die Forscher hoffen, dass ihre Arbeit zu Warnsystemen führt, die vergleichbar sind mit denen für schwere Gewitter.
- Quelle: NASA Campaign Explores Clouds Spawned by Wildfires