Wenn Eiskristalle für Schneefall sorgen und Lungenkranke in die Höhe steigen

In ihrer Dissertation an der EPF Lausanne hat Paraskevi Georgakaki ein bislang kaum beachtetes Phänomen näher untersucht: die plötzliche Vermehrung von Eiskristallen in Mischphasenwolken. Diese enthalten sowohl flüssiges Wasser als auch Eis und sorgen insbesondere im Gebirge für den Schneefall. Sie konnte zeigen, wie die rasche Bildung der Kristalle die Struktur der Wolken so verändert, dass es deutlich stärker schneien kann. Für ihre Arbeit kombinierte Georgakaki Wettermodelle mit Messdaten von Höhenstationen wie jener auf dem Jungfraujoch.

Basierend auf ihren Erkenntnissen entwickelte sie eine einfache Methode, um genauere Wettervorhersagen zu berechnen. Der Algorithmus verbessert sich durch maschinelles Lernen kontinuierlich selbst, wenn neue Daten eingespeist werden. Er wird bereits in drei wichtigen europäischen Klimamodellen eingesetzt. Dissertation

Stärkere Symptome in grosser Höhe

Können Personen mit pulmonaler Hypertonie sicher in grosse Höhen reisen oder fliegen? Dieser Frage widmete Simon Raphael Schneider seine Doktorarbeit an der Universität Zürich. Die pulmonale Hypertonie führt zu erhöhtem Blutdruck in den Lungenarterien und belastet Herz und Lunge. Patientinnen und Patienten leiden unter Atemnot, Erschöpfung, Schwindel oder Brustschmerzen. Schneider setzte 28 Personen mit dieser Erkrankung künstlich erzeugter und echter Höhenluft aus und untersuchte ihre Leistungsfähigkeit, die Sauerstoffsättigung im Blut und die Herzfunktion. In beiden Fällen waren die Werte einschränkt. Obwohl sich die realen Bedingungen deutlich stärker auswirkten, vertrugen die meisten Probandinnen und Probanden die Höhenbelastung gut; lediglich drei benötigten zusätzlichen Sauerstoff.

Schneiders Arbeit liefert wertvolle Hinweise für die ärztliche Beratung, zeigt aber auch, dass solche Kurzzeittests nicht ausreichen, um die Auswirkungen vollständig vorherzusagen. Dazu muss eine grössere Anzahl Personen über einen längeren Zeitraum untersucht werden. Dissertation

Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses

Die beiden Forschenden erhalten den Prix de Quervain am Swiss Polar Day, der am 5. September an der ETH Zürich stattfindet (Programm und Anmeldung). Mit dem Preis zeichnen die Schweizerische Kommission für Polar- und Höhenforschung der Akademien der Wissenschaften Schweiz, die Schweizerische Kommission für die hochalpine Forschungsstation Jungfraujoch der Akademie der Naturwissenschaften Schweiz und die Schweizerische Stiftung für Alpine Forschung herausragende Masterarbeiten, Dissertationen und Postdoc-Arbeiten aus der Schweiz aus. Er wird alternierend für Polar- oder für Höhenforschung vergeben und ist mit insgesamt 5000 CHF dotiert.