Regen fällt aus warmen Wolken, die überhaupt keine Eiskristalle enthalten — doch niemand konnte bisher genau erklären, wie. Ein Max-Planck-Team hat den Prozess nun mit beispielloser Auflösung beobachtet, mithilfe eines mit Helium gefüllten Drachenballons, der in eine Wolke hineinblickt.
Die Plattform namens CloudKite trägt zwei spezielle optische Instrumente: einen holografischen Bildgeber, der die 3D-Positionen und Größen einzelner Tröpfchen 75-mal pro Sekunde rekonstruiert, und das erste luftgestützte Particle-Image-Velocimetry-System zur Messung von Turbulenz. Der Ballon driftet mit nur 10 Metern pro Sekunde und kann die Wolke alle 12 Zentimeter beproben — etwa 250-mal häufiger als Forschungsflugzeuge es je konnten.
In einem 55 Meter langen Abschnitt einer flachen Cumuluswolke fanden die Forscher, dass Tröpfchen keineswegs gleichmäßig verteilt sind. Stattdessen bündeln sie sich in 'Hotspots' von kaum einem Meter Durchmesser, wo sie so dicht beieinander liegen, dass Kollisionen — und das Verschmelzen zu größeren, fallenden Tropfen — weit wahrscheinlicher werden. 'Diese lokalen Hotspots könnten daher die Orte darstellen, an denen in flachen Cumuluswolken der Regen beginnt', sagt Erstautorin Birte Thiede.
Das Ergebnis widerlegt die lange vertretene Annahme, dass die Tröpfchenverteilung in Wolken schwach und gleichmäßig sei. Warme Wolken erzeugen einen Großteil des irdischen Niederschlags, besonders in den Tropen; wie effizient ihre Tröpfchen zu Regentropfen heranwachsen, gehört zu den größten Unsicherheiten in Klimaprojektionen. Mit künftigen Kampagnen in Amazonien, der Ostsee und Nordfinnland hofft das Team, dass die verborgene Anatomie der Wolken bald sowohl Wettervorhersagen als auch Klimamodelle schärft.
