{"id":89428,"date":"2026-01-19T11:59:17","date_gmt":"2026-01-19T10:59:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/?p=89428"},"modified":"2026-01-19T16:07:36","modified_gmt":"2026-01-19T15:07:36","slug":"atmosphaerenforschung-zusammenspiel-vieler-phaenomene","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/2026\/01\/19\/atmosphaerenforschung-zusammenspiel-vieler-phaenomene\/","title":{"rendered":"Atmosph\u00e4renforschung: Zusammenspiel vieler Ph\u00e4nomene\u00a0"},"content":{"rendered":"
\"\"Dr. Christoph Kalicinsky, Physiker an der Bergischen Universit\u00e4t – \u00a9 UniService Third Mission<\/span><\/div>\n

Die Forschung findet interdisziplin\u00e4r statt, darunter in der Atmosph\u00e4renchemie, die sich z. B. mit chemischen Prozessen in der Luft befasst, oder der Atmosph\u00e4renphysik, die u. a. den Strahlungshaushalt der Atmosph\u00e4re, die Dynamik oder auch die Wolkenphysik im Blick hat. Diese Prozesse betreffen unterschiedliche, ineinandergreifende Bereiche der Atmosph\u00e4re. Dar\u00fcber hat sich Autor Uwe Blasse im Rahmen der lehrreichen Uni-Reihe „Transfergeschichten“ mit dem Physiker Dr. Christoph Kalicinski unterhalten<\/p>\n

Der wissenschaftliche Mitarbeiter am Institut f\u00fcr Atmosph\u00e4ren- und Umweltforschung an der Bergischen Universit\u00e4t, erkl\u00e4rt den Aufbau der Atmosph\u00e4re so: \u201eDie einfachste M\u00f6glichkeit, die Atmosph\u00e4re in Schichten zu untergliedern ist die Temperatur. Die meisten Leute haben von den Schichten schon einmal geh\u00f6rt, also Troposph\u00e4re ist ihnen ein Begriff, auch Stratosph\u00e4re ist noch bekannt, die Mesosph\u00e4re und die Thermosph\u00e4re sind dann schon nicht mehr so gel\u00e4ufig. In der Troposph\u00e4re ist es so, dass es umso k\u00e4lter wird, je weiter man nach oben kommt\u201c, sagt Kalicinsky.<\/p>\n

\"\"\u00a9 Bergische Universit\u00e4t<\/span><\/div>\n

Der Wissenschaftler weiter: \u201eDas kennt jeder aus dem Urlaub, man sitzt unten am Berg in der Sonne und oben auf dem Gipfel liegt trotzdem noch Schnee. Der Grund ist, mit der H\u00f6he nimmt der Druck ab und Luft, die aufsteigt, dehnt sich aus und wird dann k\u00e4lter.\u201c In der dar\u00fcber liegenden Schicht kehre sich der Temperaturgradient erst einmal wieder um, die Temperatur nehme zu. Diese Grenzen oder besser gesagt die \u00dcberg\u00e4nge zwischen einzelnen Atmosph\u00e4renschichten bezeichne man als Pausen. \u201eDie Tropopause ist also der \u00dcbergang zwischen der Troposph\u00e4re und der Stratosph\u00e4re\u201c, erkl\u00e4rt der Forscher.<\/p>\n

\u201eDass es in der Stratosph\u00e4re dann wieder w\u00e4rmer wird, h\u00e4ngt mit der Ozonschicht zusammen, weil dort UV-Strahlung absorbiert wird. Diese Schicht sch\u00fctzt uns dadurch vor dem f\u00fcr uns gef\u00e4hrlichen Teil der solaren UV-Strahlung, die sonst ungehindert auf die Erde gelangen w\u00fcrde und Folgen wie z. B. Hautkrebs mit sich bringen w\u00fcrde. Dieser Vorgang mit den Pausen setzt sich in den anderen Atmosph\u00e4renschichten fort, d.h. Schichten mit abnehmender und zunehmender Temperatur wechseln sich immer ab.\u201c<\/p>\n

Grenze zwischen der Troposph\u00e4re und Stratosph\u00e4re hat sich verschoben<\/h4>\n

Die Grenze zwischen Troposph\u00e4re und Stratosph\u00e4re hat sich aufgrund der Erderw\u00e4rmung zwischen 1980 und 2020 verschoben. Das hat auch Auswirkungen auf den Menschen. \u201eDie Tropopause hat sich in der Tat in diesem Zeitraum um ca. 200 Meter nach oben geschoben, also 50 Meter pro Dekade.\u201c Das belegt auch eine dem Forscher bekannte Studie. \u201eEine Ver\u00e4nderung der atmosph\u00e4rischen Bedingungen kann vielf\u00e4ltige Einfl\u00fcsse auf den Menschen haben\u201c, sagt Kalicinsky, \u201einsbesondere auf die Ph\u00e4nomene in der Troposph\u00e4re, denn solche ver\u00e4nderten Bedingungen k\u00f6nnen Effekte auf die Zirkulation bewirken. Eine solche Ver\u00e4nderung, wie beispielsweise die Verschiebung von Luftdrucksystemen, kann sich z. B. auf Gro\u00dfwetterlagen auswirken oder auf die H\u00f6henbereiche, in denen vermehrt Turbulenzen auftreten.\u201c<\/p>\n

Dies wiederum k\u00f6nne Einfluss auf den Flugverkehr haben, der sich z. T. an der Lage der Tropopause orientiert.\u00a0 <\/span>Als Folge m\u00fcssten Maschinen in anderen H\u00f6hen fliegen. Die gro\u00dfe Herausforderung in dieser Art Forschung sei aber vor allem die Tatsache, dass man einzelne Ph\u00e4nomene nicht entkoppelt voneinander betrachten k\u00f6nne. W\u00e4rmere Luft in der Troposph\u00e4re, ein Hauptgrund f\u00fcr die Verschiebung der Tropopause, enthalte z. B. auch mehr Wasserdampf und das habe wiederum Einfluss auf Wetterlagen und auch auf die Strahlungsbilanz.<\/p>\n

\"\"Ein Flugzeug beim Flug \u00fcber der Wolkendecke – \u00a9 Pixabay<\/span><\/div>\n

Einzelne Puzzleteile ergeben ein Gesamtbild<\/h4>\n

Atmosph\u00e4renforschung ist als Grundlagenforschung unabdingbar f\u00fcr unser Verst\u00e4ndnis des Wetters, des Klimas und der Luftqualit\u00e4t sowie zur Bew\u00e4ltigung globaler Herausforderungen wie dem Klimawandel. Der Forschungsumfang ist dementsprechend gro\u00df. \u201eEs ist ein Zusammenspiel vieler Ph\u00e4nomene, die sich gegenseitig beeinflussen\u201c, sagt Kalicinsky, \u201eund weil es so vielf\u00e4ltig ist, l\u00e4sst sich die Atmosph\u00e4renforschung in relativ viele Unterdisziplinen aufteilen. Wir hier an unserem Institut in Wuppertal betreiben sowohl Atmosph\u00e4renphysik, wo momentan unsere Schwerpunkte in Spurengastransport und -dynamik, Strahlungseigenschaften von Wolken und Partikeln sowie Temperaturmessungen in der oberen Atmosph\u00e4re liegen, als auch Atmosph\u00e4renchemie, die sich in gro\u00dfem Umfang mit Luftschadstoffen auseinandersetzt. Viele Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind zwar sehr spezialisiert und besch\u00e4ftigen sich z. B. rein mit der Dynamik oder der Wolkenphysik, aber es ist eine sehr interdisziplin\u00e4re Forschung.\u00a0 <\/span>Nur wenn man alle einzelnen Puzzleteile betrachtet, sieht man hinterher das Gesamtbild, weil man die einzelnen Prozesse nur schwer entkoppeln kann.\u201c<\/p>\n

Eine weitere Besonderheit der Forschung sei, dass man im Prinzip in seinem Experiment lebe und man als Forschender nicht direkt in dieses Experiment eingreifen k\u00f6nne, wie in einem Labor, man k\u00f6nne es nur beobachten. \u00a0<\/span><\/p>\n

Wettervorhersagen werden immer genauer<\/h4>\n

Atmosph\u00e4renforschung tr\u00e4gt auch dazu bei, Wettermodellierung und somit \u00a0 <\/span>Vorhersagen zu verbessern, und die seien heute ziemlich genau. \u201eEs kommt immer darauf an, f\u00fcr was, wo und f\u00fcr welchem Zeitraum die Vorhersage getroffen wird. Es ist einfacher, eine Prognose f\u00fcr die Tagesh\u00f6chsttemperatur oder die niedrigste Tagestemperatur zu geben als z. B. f\u00fcr die Niederschlagsmenge.\u201c Die Vorhersagen des Deutsche Wetterdienstes (DWD) seien da schon ziemlich genau und der DWD gebe auch Werte \u00fcber die Qualit\u00e4t der Vorhersage an.<\/p>\n

\u201eBei den Temperaturvorhersagen f\u00fcr den Folgetag, da liegt die Vorhersagequalit\u00e4t bei \u00fcber 90%. Generell gilt, je k\u00fcrzer der Zeitraum ist, desto genauer ist eine Vorhersage.\u00a0 <\/span>Eine so hohe Vorhersagequalit\u00e4t ist sehr erfreulich, da das Wettergeschehen Einfluss auf die unterschiedlichsten Lebenssituationen hat. Auch bei unseren Messungen der Temperatur in 85 km H\u00f6he ist das Wetter entscheidend. Diese Messungen sind nur m\u00f6glich, wenn keine Wolken die Sicht verdecken\u201c Die Atmosph\u00e4renforschung tr\u00e4gt aber nicht nur zur Verbesserung von Wettermodellen bei, sondern sie hilft auch bei der Optimierung von Klimamodellen und Langzeitprognosen.<\/p>\n

\"\"Dramatischen Wolkenspiel am Himmel – \u00a9 Pixabay<\/span><\/div>\n

Unsere Ozonschicht ist auf dem Weg der Erholung<\/h4>\n

Der Schutz der Ozonschicht war vor ein paar Jahren ein st\u00e4ndiges Thema in den Nachrichten. Das gro\u00dfe mediale Interesse daran hat sich gelegt. Das Montrealer Abkommen zum schrittweisen Ausstieg insbesondere von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) verbietet seit 2010 deren Produktion weltweit. Aber wie sieht es denn mit unserer Ozonschicht heute aus? Dazu Kalicinsky: \u201eNoch nicht so gut wie 1980, also vor der Entdeckung des Ozonlochs , aber sie ist auf dem Weg der Erholung. Man muss dazu sagen, das Ozonloch ist nicht kontinuierlich vorhanden, es bildet und schlie\u00dft sich jedes Jahr aufs Neue. Es entsteht nur Ende des Winters und im Fr\u00fchling und ist daher ein saisonales Ph\u00e4nomen. Aufgrund von Luftstr\u00f6mungen in der Stratosph\u00e4re bildet sich ein Wirbel aus und die Luftmassen im Bereich der Polregion sind dann in diesem Wirbel gefangen. Es gibt kaum Luftaustausch mit mittleren Breiten. Das ist im Prinzip wie in einem riesigen Reaktionskessel und darin wird dann das Ozon abgebaut. Da es sich um einen begrenzten Bereich in der Antarktis und Arktis handelt, spricht man dort auch von einem \u201eLoch\u201c, wobei der Ozonverlust in der Antarktis deutlich st\u00e4rker ist als in der Arktis und man meist nur dort vom Ph\u00e4nomen des Ozonlochs spricht.\u201c<\/p>\n

Durch das Verbot der FCKW und anderer ozonabbauender Substanzen sei die Ozonschicht auf einem guten Weg. Die Prognosen s\u00e4hen so aus, dass sich die Ozonschicht in den n\u00e4chsten zwei Dekaden auf den Wert von 1980 erholen werde, in der Antarktis dauere der Prozess noch ca. zwei Dekaden l\u00e4nger. \u201eDas weltweite Resultat des Verbots von FCKWs zeigt, dass man etwas erreichen kann, wenn man zusammenarbeitet. In diesem Punkt hat wirklich einmal die ganze Welt zusammengearbeitet. Etwas, das auch bei der Bek\u00e4mpfung des Klimawandels notwendig und w\u00fcnschenswert w\u00e4re. Wir m\u00fcssen uns bewusst sein, wir alle haben nur diese eine Atmosph\u00e4re.\u201c<\/p>\n

Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen aber auch, dass die Emissionen verbotener ozonabbauender Chemikalien wieder zunehmen, obwohl deren Produktion seit 2010 weltweit verboten ist. \u201eEs gibt eine bekannte Studie dazu, die das untersucht hat. F\u00fcr drei dieser Substanzen ist es so, dass sie w\u00e4hrend des Produktionsprozesses der Ersatzstoffe entstehen k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n

\"\"Ein Eisberg in der Arktis – \u00a9 Pixabay<\/span><\/div>\n

Dar\u00fcber hinaus sei die illegale Nutzung von sch\u00e4dlichen Stoffen immer zu beachten, denn es gebe weltweit keine zentralen Emissionsmessungen, die einheitlich und \u00fcberall durchgef\u00fchrt werden, erkl\u00e4rt der Physiker. \u201eAuch das Messen mit Messflugzeugen ist nicht \u00fcberall erlaubt. Dazu braucht es dann Messgenehmigungen der einzelnen L\u00e4nder. Von daher gibt es L\u00fccken. Zudem betr\u00e4gt die Lebensdauer dieser Stoffe oft \u00fcber hundert Jahre und sie wurden z. B. in K\u00fchlger\u00e4ten verbaut, von denen immer noch Restbest\u00e4nde vorhanden sind.\u201c<\/p>\n

Gase beeinflussen die Temperatur unserer Erde<\/h4>\n

\u00c4hnlich den vom Menschen produzierten FCKWs, die den Ozonabbau verursachen, werden auch die Konzentrationen weiterer Gase, die die Temperatur des Erdsystems beeinflussen, durch menschliche Aktivit\u00e4ten ver\u00e4ndert. \u201eCO\u2082 ist daf\u00fcr das prominenteste Beispiel. Dann reden wir \u00fcber fossile Brennstoffe. Methan ist ein weiteres bedeutendes Gas, z. B. aufgrund von Erdgas. Aber auch die Land- und Viehwirtschaft spielt dabei eine entscheidende Rolle. Da hat der Mensch einen gro\u00dfen Einfluss. Wir reden aber auch von Ersatzstoffen der FCKWs, die z. T. ein hohes Erw\u00e4rmungspotential in bestimmten Regionen der Atmosph\u00e4re haben.<\/p>\n

Sie greifen zwar nicht mehr die Ozonschicht an, sie tragen aber zur Temperaturerh\u00f6hung des Erdsystems bei, weil sie in den entsprechenden Strahlungsbereichen sehr aktiv sind und z. T. sogar ein gr\u00f6\u00dferes Aufheizungspotential als CO\u2082 haben. Diese Stoffe sind zwar von Nutzen, richten aber gleichzeitig wieder Sch\u00e4den an. Daher musste der Kigali-Zusatz (Der „Kigali-Zusatz“ ist eine \u00c4nderung des Montrealer Protokolls, das 2016 in der ruandischen Hauptstadt Kigali beschlossen wurde und die weltweite Produktion und Nutzung von Fluorkohlenwasserstoffen (HFC) schrittweise reduzieren soll, Anm. d. Red.) sein, um die Ersatzstoffe wieder zu regulieren, aber diesmal nicht aufgrund ihrer ozonsch\u00e4digenden Wirkung, sondern aufgrund ihrer Klimasch\u00e4dlichkeit.\u201c<\/p>\n

Leider seien bei der Neueinf\u00fchrung eines Produktes oder Stoffes aufgrund des Zusammenspiels verschiedener Ph\u00e4nomene in der Atmosph\u00e4re nicht immer alle Neben- und Langzeitwirkungen vorhersehbar, erkl\u00e4rt Kalicinsky zum Schluss. \u201eAn dieser Stelle tritt die Bedeutung der Atmosph\u00e4renforschung in ihrer Interdisziplinarit\u00e4t wieder hervor, die dazu beitragen kann, Effekte aufzuzeigen und Ma\u00dfnahmen zu bewerten.\u201c<\/p>\n

Uwe Blass<\/strong><\/p>\n

\"\"Dr. Christoph Kalicinsky – \u00a9 UniService Third Mission<\/span><\/div>\n

\u00dcber Priv.-Doz. Dr. Christoph Kalicinsky<\/h4>\n

Priv.-Doz. Dr. Christoph Kalicinsky forscht am Institut f\u00fcr Atmosph\u00e4ren- und Umweltforschung unter der Leitung von Prof. Dr.\u00a0 <\/span>Emma J\u00e4rvinen in der Fakult\u00e4t f\u00fcr Mathematik und Naturwissenschaften.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

In der Atmosph\u00e4renforschung werden physikalische und chemische Eigenschaften und Prozesse in der Erdatmosph\u00e4re und ihre Wechselwirkungen mit der Erdoberfl\u00e4che und den Ozeanen, im Prinzip also dem gesamten Erdsystem, wissenschaftlich untersucht. Sie befasst sich mit Themen, wie der Zusammensetzung der Luft und deren Dynamik, Strahlung und Luftverschmutzung, sowie Wetter und Klima.<\/p>\n","protected":false},"author":7,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[27],"tags":[],"class_list":["post-89428","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-wissen"],"publishpress_future_action":{"enabled":false,"date":"2026-04-27 12:33:02","action":"change-status","newStatus":"draft","terms":[],"taxonomy":"category","extraData":[]},"publishpress_future_workflow_manual_trigger":{"enabledWorkflows":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/89428","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=89428"}],"version-history":[{"count":11,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/89428\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":89462,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/89428\/revisions\/89462"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=89428"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=89428"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.die-stadtzeitung.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=89428"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}