Nachtleuchtende Wolken! Wie sie entstehen und wann man sie beobachten kann
Nachtleuchtende Wolken sind ein beeindruckendes Naturschauspiel. Sie bilden sich in einer unglaublichen Höhe von 80 bis 85 km bei Umgebungstemperaturen von weniger als -130 °C. Die Entstehung der Wolken ist Gegenstand aktueller Forschung und bisher nicht ausreichend geklärt. Als gesichert gilt, dass die Wolken von den mittleren Breiten aus am häufigsten im Juni und Juli zu sehen sind - also genau jetzt.
Wir befinden uns aktuell in der Jahreszeit, in der man mit etwas Glück die sogenannten Nachtleuchtenden Wolken / Noctilucent clouds beobachten kann. Nachtleuchtende Wolken bilden sich am Oberrand der Mesosphäre in einer Höhe von ca. 80 bis 85 km über dem Erdboden. Aufgrund ihrer Höhe werden sie auch nach Sonnenuntergang noch von der Sonne angestrahlt. Die an der Wolkenschicht reflektierte Licht kann mit etwas Glück vom Erdboden aus beobachtet werden. Eine Grundvoraussetzung dafür ist natürlich die Abwesenheit der "üblichen" troposphärischen Wolken, denn sonst ist die Sicht versperrt. Auch eine geringe Luftverschmutzung sowie ein geringer atmosphärischer Feuchtegehalt trägt zu einer möglichst guten Sichtweite bei.
Noctilucent clouds over Tallinn last night 06.07.2023 pic.twitter.com/gdRqw8j19A
— Kairo Kiitsak (@kairokiitsak) July 6, 2023
Doch wie entstehen Nachtleuchtende Wolken? Für die Bildung von NLCs bedarf es der Anwesenheit von Eisnukleationspartikel (engl.: Ice Nucleating Particle, kurz: INP), sowie zumindest eine gewisse Menge an Wasserdampf, die an diesen Nukleationspartikeln resublimieren kann. Wie INPs in Höhen von 80 bis 85 km gelangen ist noch weitgehend unklar und Gegenstand aktueller Forschung. Mögliche Quellen sind Vulkanausbrüche und Meteore. Gleiches gilt für den Wasserdampf. Da die Stratosphäre als Trennschicht zwischen dem bodennahen Teil der Atmosphäre und dem Bereich der Nachtleuchtenden Wolken dient, ist es mit hoher Wahrscheinlichkeit auszuschließen, dass der dort vorhandene Wasserdampf menschlichen Ursprungs ist. Eine mögliche These für das Vorhandensein von Wasserstoff in der Mesopause ist, dass es am Oberrand der Stratosphäre im Rahmen einer chemischen Reaktion von Methan und Hydroxylradikalen entsteht.
Besonders pikant hierbei: Obwohl Nachtleuchtende Wolken in den Regionen des Polarkreises entstehen, sind sie von dort nicht sichtbar. Warum?
Wie Cirruswolken bestehen NLCs aus Eispartikeln. Für die Bildung von NLCs sind Temperaturen unter -130°C notwendig. Diese tiefen Temperaturen werden in der nördlichen Mesosphäre von Mai bis August erreicht, die Sichtbarkeit der NLCs erreicht um Juni / Juli ihr Maximum. Die sommerliche Mesopause ist der kälteste Ort in der Atmosphäre der Erde. Da hier die Sonne aufgrund des Polartags nicht bzw. kaum unter den Horizont wandert, ist die Hintergrundstrahlung schlicht und ergreifend zu hell, um die Wolken vom Polarkreis aus zu erkennen. Auch von den Subtropen und Tropen hat kaum Chancen, diese Wolken zu sehen. Die Krümmung der Erdoberfläche sowie die schiere Distanz lassen die Sichtbarkeit der Nachtleuchtenden Wolken schlicht und ergreifend nicht zu.