Unsere Atemluft ist ständig unterwegs: Sie reist beispielsweise über Amerika oder Russland und findet nach etlichen Kilometern den Weg zu uns. Diese Wege will der Künstler Khalil Berro mit seinem Kunstprojekt «BREATHE» aufzeigen. Woher unsere Atemluft stammt, berechnet die Forschungsgruppe für Atmosphärendynamik der ETH Zürich. Bis Ende Oktober simulieren die Forschenden einmal pro Tag den Weg unserer Luft anhand sogenannter Trajektorien. Bei diesem Projekt zeigen die Trajektorien den Weg der Luft der vergangenen 30 Tage an.
Am Hauptgebäude der ETH Zürich erscheinen am Morgen und am Abend die verschiedenen Orte, die unsere Atemluft in den vergangenen 30 Tagen passierte.
Trajektorien – der Weg zum Ziel
Nehmen wir die Luft direkt vor uns. Dieser Luft sagen wir nun Luftpaket und stellen es uns als eine leichte Feder vor. Woher dieses Luftpaket kommt und wohin es geht, wird massgeblich vom Wind bestimmt. Je nachdem wie stark und aus welcher Richtung der Wind weht, landet unser Luftpaket - wie die Feder - an einem anderen Ort. Der Weg eines Luftpaketes durch die Atmosphäre wird als Trajektorie bezeichnet.
Für die Berechnung von Trajektorien kommen Wettermodelle zum Einsatz. Sie berechnen in regelmässigen Zeitabständen die Windrichtung und -geschwindigkeit um unser Luftpaket herum. Anhand des Windes ergibt sich so der Weg des Luftpaketes. Die Luft bewegt sich dabei nicht nur am Boden, sondern auch in der Höhe. Trifft unser Luftpaket auf ein Gewitter, steigt es auf. Trifft es in grosses Höhe auf starke Winde – den Jetstream – wird es mitgerissen und wegtransportiert. Später kann es in einem Hoch absinken und fliesst wieder zum Boden.
Der Hitzewelle auf der Spur – Danke Trajektorien
Trajektorien sind ein wichtiger Bestandteil in den Atmosphärenwissenschaften. Sowohl die Herkunft der Luft als auch der weitere Weg der Luft sind von grossem Interesse. Sie werden unter anderem zur Erforschung von Tiefdruckgebieten oder Hitzewellen eingesetzt. Anhand der Trajektorien kennen wir nicht nur den Weg der Luft, sondern wir kennen auch Druck, Temperatur oder Feuchtigkeit der Luft zu verschiedenen Zeitpunkten. Dadurch können beispielsweise verschiedene Prozesse identifiziert werden, die zu einer Hitzewelle führen.
