Forschen im Gewittersturm

Perfektes Untersuchungs-Objekt in Nordaustralien

Der Wolkenhimmel über Australien ist der ideale Ort, um Stürme zu untersuchen. Sieben Flugzeuge sind nur wegen dieser guten Bedingungen aus allen Teilen der Welt gekommen. Ein Forschungsschiff zeichnet Daten auf und leitet sie an mehr als 100 Wissenschaftler weiter, die das Projekt vom Land aus begleiten. Der Klimawandel ist so bedrohlich, dass sie in Darwin eines der aufwendigsten Klimaexperimente der letzten Jahre starten.

Gewittersturm Hector Quelle: ZDF

In der Regenzeit kann man in Darwin die höchsten Gewittertürme der Welt erleben. Man kann nach ihnen die Uhr stellen. Es regnet jeden Nachmittag, immer zur gleichen Uhrzeit - täglich - zwei Monate lang. Diese Gewitterstürme haben sogar einen Namen: Hector. Bis zu 17 Kilometer reichen sie in die Höhe, rund 150 Kilometer sind sie breit. Vermutlich ist Hector einer der größten Gewitterstürme auf dem Planeten. Und nicht nur das. Wetterphänomene wie Hector sind auch für die Veränderung des globalen Klimas verantwortlich.

Computeranimation Gitternetz über Gewittergebiet Darwin Quelle: ZDF

Imaginäres Netz

Um den Sturm einzufangen, haben die Wissenschaftler sich etwas Besonderes einfallen lassen. Da Hector immer an der gleichen Stelle auftritt, spannen die Wissenschaftler ein imaginäres Netz um ihn herum. Während des Sturms sammeln Schiffe, Flugzeuge und Wetterballons Daten. Sie sollen unter anderem Auskunft über die Menge der klimawirksamen Gase geben, die der Gewittersturm innerhalb von Minuten vom Boden bis hoch oben in die Atmosphäre schleudert. Es ist eines der spektakulärsten Forschungsunternehmen der letzten Jahre.

Gesucht waren die weltweit erfahrensten Piloten. Im unteren Bereich fliegen die Dornier und die Falcon. Die russische Geophysica und die australische Egrett fliegen weiter oben. Die Männer in der Kommandozentrale führen sie in den Tropensturm. Den Job aber erledigen die Piloten in den vier Maschinen. Ihre Mission ist auch ein Beitrag zur Grundlagenforschung, denn die Wissenschaftler wollen herausfinden, wann sich aus einer finsteren Wolke ein Wirbelsturm entwickelt. Umfangreiche wissenschaftliche Messungen in Hurrikans vorzunehmen ist unmöglich. Zu gewaltig sind die Kräfte. Doch der "kleine Bruder", der Gewittersturm Hector, bietet die Chance auch Hurrikans besser zu verstehen.

Forschungsflugzeug Dornier Quelle: ZDF

Vergleichbare Vorgänge

Für die Wissenschaftler ist Hector ein perfektes Forschungsobjekt. Die Kräfte und Energien, die er entwickelt, sind geringer als die eines Hurrikans. Aber einige Vorgänge sind vergleichbar. Der Pilot der Egrett soll zunächst durch den Amboss fliegen, so nennt man den höchsten Bereich im Gewitter. Es ist eine Wolke gebildet aus kleinen Eiskristallen. Hier herrschen mit die kältesten Temperaturen in der Atmosphäre von unter minus 90 Grad Celsius.

Der Pilot hat einen Auftrag mit hohem Risiko. Die Egrett darf unter keinen Umständen in den aktivsten Teil des Gewittersturms kommen. Dies soll die Navigationshilfe des zweiten Flugzeugs verhindern. Im aktivsten Teil gibt es Blitze, es kann zu Vereisungen kommen und schwere Turbulenzen geben. Hector ist doppelt so hoch wie der Mount Everest, hat aber keine feste Position. Er bewegt sich seitwärts, manchmal sehr schnell sogar. Und es gibt unberechenbare Abwinde.

Forschungsflugzeug auf dem Weg in den Sturm Quelle: ZDF

Bis in die Stratosphäre

Ein zweites Team ist auf dem Weg. Die russische Geophysica soll in 20 Kilometern Höhe fliegen, die Falcon soll sie zu den Gewitterwolken führen. Das ist nicht einfach, denn niemand weiß, welche Wolke sich zu einem Gewittersturm entwickelt. Das Team will wissen wie kleinste Partikel und Gase in die obere Atmosphäre transportiert werden, denn dort können sie die Ozonschicht beeinflussen. Die Geophysica kann bis in die Stratosphäre fliegen, für andere Flugzeuge ist das in den Tropen unmöglich.

In 20 Kilometern Höhe ist die Luft sehr dünn. Damit der Auftrieb für das Flugzeug reicht, müssen die Piloten mit maximalem Düsenschub fliegen. Bis der Gewittersturm entsteht, geht die Geophysica in Warteposition. Sie steigt weiter auf. In 15 Kilometern Höhe fliegt die 'Egrett'. Geführt von der tiefer fliegenden Falcon. Sie arbeiten eng zusammen. Die Falcon soll in zwölf Kilometern Höhe Luftproben messen, die der Sturm von unten eingesaugt hat. Die 'Egrett' wird messen, was noch weiter oben in 15 Kilometern an Partikeln und Stickoxiden herauskommt. Das Experiment erfordert eine eingespielte Zusammenarbeit. Meteorologen am Boden liefern die Wettervorhersage und führen die Flugzeuge an den richtigen Ort für die Messungen.

Forschungsflugzeug Egrett Quelle: ZDF

Idealbedingungen im Pazifik

Der Grund, warum Hector gerade in der Region von Darwin zu Hause ist, liegt in den extremen Temperaturen und der hohen Luftfeuchtigkeit. Aber schon wenige hundert Kilometer weiter im Landesinneren ist es staubtrocken. Der kleinste Funke und ganze Waldgebiete fangen Feuer. Auch der Pazifik ist aufgeheizt. Die Temperaturen liegen bei 27 Grad Celsius - Idealbedingungen für die Entwicklung tropischer Wirbelstürme.

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