© 2012 Max-Planck-Institut für Chemie
Arbeitsgruppe Pozzer
From process studies to climate interactions: the chemistry of the atmosphere.
Our group develops and uses numerical models to reproduce, analyse and interpret observational data obtained from field campaigns and/or satellite remote sensing instrumentations. Such a process oriented analysis is used to advance our knowledge of the atmospheric chemistry and improve the numerical models used in our group. Our major objective are studies on the global scale and investigating chemistry-climate interactions.
These studies are conducted using a wide range of different numerical models (see figure), ranging from "box" models, which represent the chemical processes occurring at a specific location, through regional models, which focus on the processes occurring on scales from few kilometers to thousands of kilometers, up to global models, with horizontal grid sizes of about a hundred kilometers.
Simulation der Aerosolverteilung der Jahre 2010 und 2050
Aerosole sind Gemische (Dispersion) aus festen oder flüssigen Schwebeteilchen und einem Gas. Aerosole, die in der unteren Erdatmosphäre (Troposphäre) vorliegen, haben erhebliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, den Wasserkreislauf und Klima. Es ist daher wichtig, die aktuelle Aerosole-Verteilung und ihre mögliche Veränderung in der Zukunft zu verstehen.
Ein Merkmal von Aerosolen ist ihre optische Dicke (Aerosol Optical Thickness, AOT). Sie gibt einen Hinweis auf die Transparenz der Atmosphäre (siehe en.wikipedia.org/wiki/Optical_depth) und steht im Zusammenhang mit der Menge und der Art der in der Atmosphäre vorhandenen Aerosole.
Die Animation zeigt die AOT von fünf verschiedenen Aerosolen im Laufe von jeweils zwei Jahren (2010 und 2050). Sie wurden mit Hilfe des „Atmospheric chemistry general circulation“-Modells EMAC (www-messy-interface.org) simuliert. Das Modell beinhaltet natürliche Aerosole wie Meersalz und Staub und Aerosole, die vorwiegende durch menschliche Aktivitäten entstehen wie Sulfat und Nitrat).
Die AOT für das Jahr 2050 wurde ausschließlich unter Berücksichtigung der Veränderung anthropogener Emissionen geschätzt, klimatische Faktoren wurden nicht berücksichtigt.
Das Emissionsszenario nimmt an, dass Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstum weitgehend den Energie- und Lebensmittelverbrauch bestimmen. Die angenommen Schadstoffquellen basieren auf den heutigen Technologien ("business as usual").
Dieses Szenario wurde gewählt, um den Aerosol-Effekt zu zeigen, falls keine weiteren Gesetze eingeführt werden, die helfen, den zusätzlichen Klimawandel und die steigende Luftverschmutzung zu begrenzen. Basis dazu ist das Jahr 2005, was eine pessimistische, aber plausible Zukunft ist.
