Änderungen der kosmischen Strahlung haben keine Veränderungen der globalen oder regionalen Wolkenbedeckung zur Folge

Wolkendecke

Heidelberg - Wolken spielen für das Klima der Erde eine doppelte Rolle. Einerseits reflektieren sie auf den Planeten einfallendes Sonnenlicht zurück in den Weltraum, andererseits behindern Wolken die Wärme-Abstrahlung von der Erdoberfläche in den Weltraum.

Dänische Wissenschaftler vermuteten, dass die kosmische Strahlung die globale Wolkenbedeckung beeinflusst. Dies folgerten sie aus der Auswertung von Strahlungs- und Wolkendaten über einen Sonnenzyklus, bei dem die Aktivität der Sonne und die Stärke des Sonnenwindes zu- und abnimmt. Der Sonnenwind hat auf die kosmische Strahlung eine ablenkende Wirkung. Bei aktiver Sonne erreicht deshalb weniger kosmische Strahlung die Erde. Da insgesamt die Sonnenaktivität im vergangenen Jahrhundert zugenommen hat, vermuteten die dänischen Autoren, dass die Wolkenbedeckung und somit die Wolkenkühlung abgenommen haben. Sie nahmen an, dass die beobachtete globale Erwärmung darauf zurückzuführen sei.

Für einen Test dieser Hypothese haben Wissenschaftler aus Bern, Dübendorf und vom Max-Planck-Institut für Kernphysik sogenannte Forbush-Ereignisse analysiert. Dabei verursachen sporadisch auftretende Sonneneruptionen einen plötzlichen Rückgang der in die Erdatmosphäre eindringenden kosmischen Strahlung, der innerhalb weniger Tage wieder abklingt. Die Abnahme ist ähnlich stark ausgeprägt wie im Maximum des Sonnenzyklus.

Wie können kosmische Strahlen die Wolkenbildung beeinflussen? Wolken brauchen zu ihrer Entstehung Kondensationskeime, die dann zu Tröpfchen anwachsen. Solche Kondensationskeime sind Aerosolteilchen, die auch aus Ionen entstehen können. Die Ionen werden durch die kosmische Strahlung aus neutralen Luftmolekülen gebildet.

Bei der Untersuchung der Bildung von Aerosolteilchen aus Ionen zeigte sich, dass die Ionen hauptsächlich durch Anlagerung von gasförmiger Schwefelsäure, die in der Atmosphäre entsteht, wachsen. Nach einigen Tagen sind die Teilchen so groß, dass Wasserdampf darauf kondensieren kann. Allerdings wird in der Atmosphäre selten genug Schwefelsäure gebildet, um diese Größe zu erreichen. Das begrenzte Angebot an Schwefeldioxid ist somit ein Flaschenhals für die Wolkenbildung durch kosmische Strahlung.

Als Ergebnis der Analyse von sechs markanten Forbush-Ereignissen steht fest, dass sich Ionenkonzentration und Wolkenbedeckung völlig unabhängig zeitlich ändern. In keinem Wolkenstockwerk fanden die Forscher globale oder regionale Effekte. Letztendlich beudeutet dies, dass möglich Schwankungen in der kosmischen Strahlung keinen Einfluss auf das Erdklima haben sollten.