Wissenschaftler haben einen temporären "chemischen Äquator" gefunden, der die stark verschmutzte Luft der nördlichen Hemisphäre von der saubereren Luft der südlichen Hemisphäre über dem westlichen Pazifik trennt - nur dort, wo sie es erwartet hatten.
In der nördlichen Hemisphäre ist die Luft tendenziell stärker verschmutzt als in der südlichen Hemisphäre, da hier mehr Städte, im Durchschnitt mehr Einwohner in diesen Städten und mehr Industrie leben. Und die Luftmassen jeder Halbkugel neigen dazu, voneinander getrennt zu bleiben. Dadurch können Wissenschaftler chemische Grenzen zwischen den Luftmassen von Halbkugeln "sehen", indem sie große Veränderungen der Luftverschmutzung überwachen.
Diese Grenzen oder chemischen Äquatoren können typischerweise an einer "Wand" gefunden werden, die durch globale Luftzirkulationsmuster erzeugt wird, die die nördliche und die südliche hemisphärische Luft voneinander trennen. Die so genannte Intertropical Convergence Zone (ITCZ) ist ein Gürtel mit niedrigem Druck, der die Erde am Äquator grob umrundet.
Dies ist ein guter Ort, um nach chemischen Äquatoren oder partiellen Äquivalenten zwischen den beiden Hemisphären zu suchen, aber nicht dort, wo Geraint Vaughan von der University of Manchester in England und seine Kollegen einen im westlichen Pazifik gefunden haben.
Luft einschränken
Um herauszufinden, warum Vaughan und seine Kollegen sich die ITCZ anschauen wollten, ist es hilfreich zu wissen, dass sich tatsächlich Teile des Zirkulationsmusters jeder Hemisphäre treffen. Diese Teile werden Hadley-Zellen genannt und zeichnen sich durch den Aufstieg von warmer, feuchter Luft auf beiden Seiten des Äquators aus, der dann polwärts verläuft, bei etwa 30 Grad nördlicher und südlicher Breite abfällt und schließlich in Richtung des geographischen Äquators der Erde zurückkehrt, wenn der Passatwind weht.
Obwohl sich der Standort des ITCZ im Laufe der Zeit ändern kann, hält die Luftzirkulation die Luft - und jede darin enthaltene Verschmutzung - an die eigene Hemisphäre.
Dieses Schema ist jedoch eine "zu starke Vereinfachung", sagte Geraint Vaughan von der University of Manchester in England, ein Mitglied des Teams, das den chemischen Äquator entdeckte Journal of Geophysical Research - Atmosphären. Die Arbeit des Teams wurde vom britischen Natural Environment Research Council finanziert. Ein Blick auf die ITCZ kann die Dinge sehr vereinfachen, da die Luftmassen nicht immer so sauber voneinander getrennt sind, insbesondere im Pazifik, wo Vaughan und seine Kollegen ihre Arbeit verrichteten.
Monsuneffekte
In Teilen des Pazifischen Ozeans weicht der klare Bereich des ITCZ, der über anderen Ozeanen sichtbar ist, einem "großen Konvektionsklumpen", sagte Vaughan WordsSideKick.com. In Nordaustralien wird diese Konvektion im Sommer von der südlichen Hemisphäre durch den australisch-indonesischen Monsun dominiert (eine Umkehrung der üblichen Oberflächenwindrichtung).
Als Vaughan und sein Team sich im Januar und Februar 2006 in Darwin an der Nordküste Australiens aufhielten, bedeutete der Monsunstrom, dass sich das ITCZ südlich von Darwin über Zentralaustralien befand. Das Team erwartete schmutzige, nördliche Hemisphäre, die einen chemischen Äquator markierte, aber die Luft war überraschend sauber.
Also benutzten sie ein speziell ausgestattetes Flugzeug, um nördlich von Darwin zu fliegen, um "etwas schmutzige Luft zu finden", wie Vaughan es ausdrückte, als sie auf einen steilen Gradienten im Kohlenmonoxidgehalt stießen - ein Indikator für einen chemischen Äquator. Kohlenmonoxid ist ein giftiges Gas, das in verschmutzter Luft vorkommt und daher stärker mit der nördlichen Hemisphäre verbunden ist.
Seltsames Aussehen
Während das ITCZ wegen der Konvektion dort bewölkt ist, befand sich der chemische Äquator über dem westlichen Pazifik im wolkenlosen Himmel, was Vaughans Team überraschte. Der Äquator war auch schmaler als der ITCZ mit einer Breite von etwa 50 km.
Vaughan und seine Kollegen glauben, dass dieser chemische Äquator gebildet wurde, weil der Monsunstrom saubere Luft aus dem südlichen Indischen Ozean brachte, während eine stürmische Region über dem westlichen Pazifik in stark verschmutzte Luft aus Indonesien strömte.
Dieser Äquator bleibt während der Monsunzeit nur für kurze Zeit bestehen; Vaughan und seine Kollegen wissen noch nicht, ob andere chemische Äquatoren außerhalb des ITCZ in anderen Teilen der Welt vorhanden sind.
👉 Direkt auf der ÄquatorlinieDer Äquator teilt unsere Erde in eine nördliche und eine südliche Halbkugel. Am Äquator und nördlich und südlich davon breiten sich die Tropen und Subtropen aus.
👉 Äquator – DefinitionDabei teilt der Äquator den Planeten in zwei Halbkugeln: die Nordhalbkugel und die Südhalbkugel. Der Abstand zum Nordpol ist dabei genauso groß wie der zum Südpol. Die beiden Pole haben jeweils eine geografische Breite von 90°.
👉 Der Äquator verläuft durch die Kontinente Afrika, Südamerika, Asien sowie durch die drei Ozeane Atlantik, Pazifik und Indischer Ozean. Seinen höchsten Punkt erreicht er in Ecuador auf dem Vulkan Cayambe mit über 4500 Höhenmetern.
👉 Am Äquator wirkt sich die Erdneigung kaum aus, da dort die Sonnenstrahlen mehr oder weniger das ganze Jahr über senkrecht einfallen und deshalb gibt es am Äquator keine Jahreszeiten, wir wie sie kennen.
👉 Der Äquator ist eine gedachte Linie, die einmal um die Erde herumreicht und sie in eine Nordhalbkugel und eine Südhalbkugel teilt. Das Wort kommt aus dem Lateinischen und heißt soviel wie „Gleichlinie“.
👉 So ist beispielsweise das Klima am Äquator das ganze Jahr über heiß und feucht. Am Nordpol dagegen herrschen eisige Temperaturen und es gibt nur wenig Niederschlag. Zwischen dem Äquator und den Polen gibt es wiederum Gebiete, in denen es, wie bei uns, sehr wechselhaft sein kann.
Wissenschaftler finden chemischen äquator in der atmosphäre vom meteorologischen äquator getrennt.