Forschungsthemen der Gruppe Aerosol- und Wolkenchemie

Wolken- und Aerosolpartikel spielen eine wichtige Rolle in der Atmosphäre. Sie beeinflussen die Strahlungsbilanz der Erde und stellen Oberflächen für heterogene Reaktionen dar. Anthropogen erzeugte Aerosolpartikel verändern das Klima auf zweierlei Weise, durch den "direkten" und den "indirekten" Effekt. Unter dem direkten Effekt versteht man die Streuung und Absorption der einfallenden Sonnenstrahlung durch die Aerosolpartikel. Dieser Effekt führt in erster Linie zu einer Abkühlung der Atmosphäre. Dieser Effekt ist jedoch aufgrund der kurzen Lebensdauer von Aerosolpartikeln und ihrer lokalen Verbreitung regional sehr unterschiedlich und ist daher weit davon entfernt, den Treibhauseffekt zu "kompensieren". Der Rußanteil aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe führt hingegen durch seine hohe Absorption zu einer Erwärmung der Atmosphäre.

Der indirekte Effekt beschreibt die zusätzliche Bildung von Wolkenkondensationskeimen und die Bildung zusätzlicher Wolkentröpfchen. Bleibt der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre konstant, müssen die entstehenden Wolkentröpfchen kleiner sein als vorher, was zu einer Änderung ihrer Strahlungseigenschaften führt. Cirruswolken (Eiswolken in der oberen Troposphäre), die wahrscheinlich einen positiven Strahlungsantrieb (= Erwärmung) auf die Atmosphäre haben, könnten durch den ansteigenden Luftverkehr in ihrer Häufigkeit zunehmen. 

Wie im neuesten Sachstandsbericht des IPCC berichtet wird, ist der Grad des wissenschaftlichen Verständnisses "gering" ("low") für den Effekt von Wolken auf den Strahlungsantrieb, im Gegensatz zum Einfluss der langlebigen Treibhausgase wie CO2, CH4, N2O usw., der mittlerweile gut verstanden ist. Die chemische Zusammensetzung von Aerosol- und Wolkentröpfchen und die Rolle von Aerosolpartikeln als Wolkenkondensationskeim oder Eiskeim sind daher die Fragen, mit der sich die AG "Aerosol- und Wolkenchemie" beschäftigt.

Die Untersuchungen der AG "Aerosol- und Wolkenchemie" werden mittels online-Aerosolmassenspektrometrie sowie diversen anderen Aerosolmessmethoden (optische Partikelzähler, Kondensationkernzähler, Absorptionsphotometer u.a.) durchgeführt. Der Schwerpunkt der Arbeitsgruppe liegt auf Feldmessungen (insbesondere flugzeuggetragene Messungen, aber auch bodengestützt, z.B. auf Bergstationen), die durch Laborarbeiten ergänzt werden.

Weiterführende Informationen über die Messgeräte:

Zur Redakteursansicht