Nationale Forschungs- und Entwicklungsagentur Institut für Wissenschafts- und Technologieforschung zur Katastrophenprävention

497m

480m

458m

450m

445m

375m

345m

Etwa 300 m

Etwa 250 m

458 m Höhe

Wolkenpartikelbeobachtung (Nationales Forschungsinstitut für Erdwissenschaften und Katastrophenresilienz)

Von Juni 2016 bis Dezember 2022 wurden in einer Höhe von 458 Metern Beobachtungen durchgeführt, um die Größe und Anzahl von Wolkentröpfchen zu messen. Durch die Nutzung der Höhe des TOKYO SKYTREE zur Beobachtung der normalerweise schwer einsehbaren Bedingungen innerhalb von Wolken – außer aus Flugzeugen – werden die gewonnenen Daten für die Entwicklung eines Wolkenradars zur Früherkennung von plötzlichen Starkregenereignissen verwendet.

Aerosolbeobachtung (Nationales Institut für Polarforschung, Universität Hiroshima usw.)

Die Beobachtung wurde in einer Höhe von 458 Metern durchgeführt, um die gesammelten atmosphärischen Partikel (Aerosole) zu analysieren, wobei der Schwerpunkt auf Partikeln lag, die zu Kondensationskernen für Wolkentröpfchen werden (Wolkentröpfchenkondensationskerne), und Partikeln, die die Eigenschaft besitzen, Wolkentröpfchen gefrieren zu lassen (Eiskristallkerne).

Ein Laptop-Computer für die Datenerfassung und wissenschaftliche Beobachtungsgeräte ist im Labor installiert.
Ausrüstung zur Beobachtung von Wolkentröpfchen und Aerosolpartikeln, installiert am 458-m-Punkt (Foto: Nationales Forschungsinstitut für Erdwissenschaften und Katastrophenresilienz)

Über die Forschung

Es gibt drei Gründe, warum die Beobachtung von Wolkentröpfchen und Aerosolpartikeln am TOKYO SKYTREE von Bedeutung ist:

1. Die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf das Auftreten plötzlicher Starkregenereignisse untersuchen.

Durch menschliche Aktivitäten freigesetzte Aerosolpartikel wirken als Kondensationskerne (Wolkenkondensationskerne), wenn Wasserdampf zu Wolkentröpfchen kondensiert. Dies kann plötzliche, heftige Regenfälle verstärken. In Gebieten mit hoher menschlicher Aktivität, wie beispielsweise Tokio, ist die Anzahl der Aerosolpartikel sehr hoch. Daher wird angenommen, dass sich viele kleine Wolkentröpfchen bilden, die von Cumulonimbuswolken in die obere Atmosphäre transportiert werden, dort gefrieren und Starkregen verursachen. Mithilfe von Beobachtungen am TOKYO SKYTREE konnten wir das Ausmaß der Wolkenkondensationskerne und Eiskristallkerne in der Atmosphäre über Tokio bestimmen und grundlegende Daten gewinnen, um den Einfluss menschlicher Aktivitäten auf plötzliche, heftige Regenfälle zu verstehen.

2. Die Auswirkungen von Wolken auf den Klimawandel verstehen

Wolken reflektieren Sonnenstrahlung und absorbieren Infrarotstrahlung vom Boden, wodurch sie sowohl kühlende als auch wärmende Effekte auf die Erde haben. Das Ausmaß der Reflexion hängt von der Größe und Anzahl der Wolkentröpfchen ab. Mithilfe von Beobachtungen am TOKYO SKYTREE wollen wir den aktuellen Zustand und die saisonalen Veränderungen der Wolken untersuchen und diese Informationen zur Validierung von Klimamodellen nutzen.

3. Überprüfung von Erdbeobachtungssatelliten und Wolkenradar

Aktuell gibt es Pläne, einen Erdbeobachtungssatelliten mit Wolkenradar (einem Radar zur Beobachtung von Wolkentröpfchen) zu starten, um Wolken aus dem Weltraum zu beobachten. Das Nationale Forschungsinstitut für Erdwissenschaften und Katastrophenschutz hat bereits Testbetriebe mit Wolkenradar durchgeführt, um Cumulonimbuswolken frühzeitig zu erkennen. Für die Beobachtungen mit Wolkenradar sind Bodenmessungen (Daten zur Vergleichsprüfung) unerlässlich. Daher besteht die Hoffnung, dass die vom TOKYO SKYTREE erfassten Wolken- und Aerosoldaten genutzt werden können.

Ein Wort des Forschers

Mit Helmen ausgestattete Ingenieure inspizieren große Bauwerke in großer Höhe.
Herr Misumi erklärt das Gerät (im Jahr 2017)

Als Meteorologe war es schon lange mein Traum, in die Wolken vorzudringen, um Beobachtungen durchzuführen. Dank des TOKYO SKYTREE konnte ich dies nun selbst tun und freue mich riesig darüber. Ich habe viele Daten gewonnen, die mir zuvor nicht zugänglich waren, und bin beim Analysieren dieser Daten voller Begeisterung.

(Professor Ryohei Misumi, Fakultät für Geistes- und Naturwissenschaften, Nihon-Universität; Gastwissenschaftler, Nationales Forschungsinstitut für Geowissenschaften und Katastrophenresilienz)

Einführungsvideo Offizieller YouTube-Kanal des TOKYO SKYTREE