Saharastaub-Ereignisse tragen im Frühling und im Herbst erheblich zur Aerosolbelastung bei. Dank kontinuierlichen Messungen auf dem Jungfraujoch und an der aerologischen Station in Payerne lassen sich diese Ereignisse erfassen.
Mineralstaub ist ein wichtiger Bestandteil des atmosphärischen Aerosols. Er stammt hauptsächlich aus Wüsten, entsteht aber auch durch die Bodenerosion und die Landwirtschaft. Die Sahara ist die grösste Quelle von Mineralstaub, sie setzt zwischen 60 und 200 Millionen Tonnen Staub pro Jahr frei. Während die grösseren Partikel rasch wieder zu Boden fallen, können die kleineren Tausende von Kilometern weit getragen werden und ganz Europa erreichen.
Mineralstaub kann an der gelbroten Farbe, die der Regen annimmt, oder an den Ablagerungen auf Schnee, Eis und Böden erkannt werden. Seit 2001 sorgen kontinuierliche Messungen der optischen Eigenschaften von Aerosolen an der hochalpinen Forschungsstation Jungfraujoch dafür, dass das Auftreten von Mineralstaub aus der Sahara mit einer stündlichen Auflösung erfasst wird. Tritt ein Saharastaub-Ereignis auf. Tritt ein Saharastaub-Ereignis auf, wird es von MeteoSchweiz angegeben. Zudem werden die Daten der jüngsten Saharastaub-Ereignisse publiziert.
Saharastaub-Ereignisse können mit LIDAR-Instrumenten erkannt werden. An der aerologischen Station von MeteoSchweiz in Payerne ermöglichen diese Geräte, die Laserstrahlen in die Atmosphäre senden, die Messung der Höhe und der Mächtigkeit von Mineralstaubwolken.
Mit LIDAR-Instrumenten wurde beispielsweise am 30. März 2014 ab 00:00 Uhr eine Schicht mit einer hohen Aerosolkonzentration (dunkelrot) in 4-6 km Höhe über Payerne erfasst. Im Tagesverlauf sank diese Schicht (durch Subsidenz) in tiefere Höhen ab (3–5 km). Gleichzeitig nahm die Konzentration ab (Farbverlauf wechselt von Rot zu Gelb). Bei im gleichen Zeitintervall auf dem Jungfraujoch durchgeführten Messungen wurden diese Aerosole als Saharastaub identifiziert. Eine zweite Aerosolschicht mit Herkunft aus der Poebene wurde ab 02:00 Uhr in 2 bis 3 km Höhe registriert. Diese schmutzige Schicht sank ebenfalls im Tagesverlauf ab und mischte sich schliesslich mit der planetarischen Grenzschicht, dem unteren Teil der Erdatmosphäre.
Seit 2001 werden am Jungfraujoch Saharastaub-Ereignisse aufgezeichnet. Diese tragen im Allgemeinen stark zur Aerosolbelastung über der Schweiz bei, mit Höchstwerten während des Frühjahrs (März bis Juni) sowie im Oktober und November. Im Sommer gibt es üblicherweise nur einige erhebliche Ereignisse, im Winter nur sehr kurze. Fast die Hälfte der Saharastaub-Ereignisse dauern nur wenige Stunden, während sich ein Viertel über mehr als einen Tag erstreckt. Analysen des Pfads der Staubwolken zeigen, dass die Reisezeit des Mineralstaubs von der Sahara zum Jungfraujoch zwischen zwei Tagen und einer Woche beträgt. Jedes Jahr werden zwischen 10 und 35 Ereignisse gemessen. Das entspricht zwischen 200 und 650 Stunden, in denen Saharastaub am Jungfraujoch erfasst wird.
Die verschiedenen Aerosoltypen können aufgrund ihrer optischen Eigenschaften unterschieden werden. Eine dieser Eigenschaften ist die Einfachstreualbedo (single scattering albedo). Sie beschreibt den Anteil der Lichtschwächung, der auf Streuung zurückzuführen ist. Dabei handelt es sich um einen wichtigen Parameter, um lokale Abschätzungen des direkten Strahlungsantriebs durch Aerosole zu erhalten. Die Nachweismethode beruht auf der umgekehrten Wellenlängenabhängigkeit der Einfachstreualbedo bei vorhandenem Mineralstaub. Am Beispiel des Saharastaub-Ereignisses von Mitte Juni 2002 ist dieser Effekt deutlich zu erkennen: In der höchsten Wellenlänge (950 nm) wurde während des Ereignisses die höchste Rückstrahlung gemessen, während im Normalfall die Rückstrahlung bei kleineren Wellenlängen am höchsten ist.
Saharan dust events at the Jungfraujoch: Detection by wavelength dependence of the single scattering albedo and first climatology analysis, 4, 2465-2480, 2004.