Selbst wenn man aus einer Höhe von 14 km beobachtet, ist doch noch störende Strahlung der Erdatmosphäre dabei. Normalerweise wird die auf Grund der besonderen Temperaturen und Bewegungen erkannt und aus den Beobachtungsdaten herausgefiltert.
Aber man kann auch aus diesem "Abfall" etwas Produktives gewinnen, nämlich Daten für die Klimamodelle, mit denen wir den Klimawandel untersuchen.
Die Mesosphäre ist eine Atmosphärenschicht, die zwischen 50 km und 85 km Höhe liegt. Am oberen Ende hat unsere Atmosphäre ihr Temperaturminimum von etwa -110°C.
Etwa in 80 km Höhe beginnt die Thermosphäre, hier steigt die Temperatur wieder deutlich.
Wichtig für den Kühlungseffekt in der Mesosphäre ist der atomare Sauerstoff dort. Die Klimamodelle zeigen, dass im unteren Bereich der Atmosphäre durch den Klimawandel die Temperaturen steigen werden, aber in der Mesosphäre werden sie sinken.
Für die Klimamodelle ist es sehr wichtig, die Konzentration und Bewegung des Sauerstoffs in der Mesosphäre zu kennen. Ein Feinstrukturübergang der Atome liefert Strahlung bei einer Wellenlänge von 0,063 mm. Das entspricht einer Frequenz von 4,7 THz.
Die Breite der Spektrallinie ist durch den Doppeleffekt, also die Bewegung bestimmt. Die Stärke der Linie wird durch die Menge des atomaren Sauerstoffs festgelegt.
So können "Abfallbeobachtungen", die aber inzwischen auch gezielt gemacht werden, zu einer Verbesserung unseres Verständnisses zum Klimawandel beitragen.
Bild 1 (wetter.de) Aufbau der Erdatmosphäre
Bild 2: (DSI/NASA/DLR) Das grüne Leuchten der Mesosphäre entsteht durch einen Sauerstoffübergang bei 557,7 nm. Das Bild ist von der ISS aus aufgenommen.
Ebenso ist der 4,7 THz-Übergang eingezeichnet, mit dem von SOFIA aus die Bewegung und Konzentration des atomaren Sauerstoffs vermessen wird.
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