Tag Archives: complex concepts

Tackling complex concepts with his students, Jonathan Ellman brings ‘joy’ to the process of discovery

In nominating Jonathan Ellman for the Dylan Hixon ’88 Prize for Teaching Excellence in the Natural Sciences and Mathematics, at least two of his students use the word “joy” to describe their experience with their teacher. Said one: “While the subject matter is certainly challenging, Professor Ellman’s organized teaching style made learning organic chemistry a joy.” Another said, “Interacting with him is always a joy. I sometimes feel as if there is nothing that he cannot explain.” Ellman says he hopes to impart the idea that no matter how difficult it may be to solve a problem, there is both pleasure in and value to the process, even when one is tempted to give up. (more…)

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Schlüsselmechanismen für Wolkenbildung auf der Spur

Die Bildung von Wolken besser zu verstehen, gilt als eine der größten Herausforderungen der Klimaforschung. Forscher berichten nun in Science, wie sie einen fundamentalen Mechanismus der Wolkenbildung im Labor nachstellen und auf molekularer Ebene enträtseln konnten. Innsbrucker Ionenphysiker haben mit einer ausgeklügelten Messtechnik dazu beigetragen.

Die jüngsten Ergebnisse zeigen laut den Forschern, dass von Pflanzen – besonders von den riesigen Beständen der borealen Nadelwälder während der wärmeren Jahreszeit – emittierte Kohlenwasserstoffe gemeinsam mit den vom Menschen verursachten Schwefelsäuremolekülen stabile Cluster bilden können, um die sich später Wassermoleküle anlagern. Diese oxidierten, organischen Moleküle aus natürlichen Quellen, wie Monoterpene von Nadelwäldern, fungieren bei der Bildung dieser Cluster – vereinfachend erklärt – wie eine Art Klebstoff. Schwefelsäure alleine würde laut den Forschern keine ausreichend großen und stabilen Cluster als Voraussetzung der Kondensationskeime von Wolken bilden. Dieser Nachweis im Labor bestätigt laut den Forschern auf molekularer Ebene die Ergebnisse einer Langzeitstudie zur Emission von Monoterpenen aus borealen Nadelwäldern, die von der “Boreal Forest Research Station” im finnischen Hyytiälä durchgeführt worden war. (more…)

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Wie Wälder zur Wolkenbildung beitragen? CLOUD-Experiment am CERN klärt erste Phase der Wolkenentstehung

Inwiefern Wolken das Klima tatsächlich beeinflussen, steht nach wie vor nicht fest. Vielleicht auch deshalb, weil viele Details der Wolkenbildung noch ungeklärt sind. Seit Jahren beteiligen sich AerosolphysikerInnen der Universität Wien an dem internationalen CLOUD-Experiment am CERN in Genf, um den Wolkenentstehungsprozess zu analysieren. Die WissenschafterInnen haben jetzt herausgefunden, dass die Emissionen von Kiefernwäldern eine Art “Klebstoff” für die Bildung von Wolkenkondensationskernen liefern und dass Ionen zur Stabilisierung beitragen. Die neuen Ergebnisse erscheinen aktuell in der renommierten Fachzeitschrift Science.

Im letzten Bericht des “Intergovernmental Panel on Climate Change” (IPCC) wurde darauf hingewiesen, dass in heutigen Klimamodellen Wolken nach wie vor der größte Unsicherheitsfaktor sind. Voraussetzung, um die Auswirkungen von Wolken auf das Klima besser modellieren zu können, ist es, die Komplexität der Wolkenbildung zu verstehen. Die neue Studie im Rahmen des CLOUD-Experiments (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets) am CERN gibt nun Aufschluss über den ersten Schritt der Wolkenbildung und trägt damit zu einem besseren Verständnis der Wolken-Klima-Verbindung bei. Mit der CLOUD-Kammer können Wolkenbildungs-Experimente präzise durchgeführt und die Zugabe von Chemikalien genau gemessen werden. Auch Parameter wie Temperatur, Druck und Feuchtigkeit können leicht verändert werden. Eine solche Steuerung der Umgebungsbedingungen ist im Feldeinsatz unmöglich. (more…)

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