Wolkenkondensationskerne für niedrige Wolken

Projektnummer: Forschungsprojekt P 13143 Projekttitel: Wolkenkonsendationskerne für niedrige Wolken KURZBESCHREIBUNG DES PROJEKTES In der aktuellen Debatte um globale Umweltveränderungen sind Aerosolpartikel von besonderem Interesse, da sie direkt (durch Streuung von Sonnenlicht) und indirekt (als Kondensationskerne für Wolkentröpfchen) den globalen Strahlungshaushalt und somit das globale Klima beeinflussen können. Bis vor einigen Jahren wurde allgemein angenommen, daß vor allem lösliche anorganische Salze (typischerweise Sulfate bzw. Nitrate) ein Aerosolpartikel zu einem Wolkenkondensationskern (engl. Abk. CCN) machen. Neuere Ergebnisse zeigen jedoch, daß früher vernachlässigte organische Substanzen einen erheblichen Beitrag zum CCN-fähigen Aerosol liefern. Im Projekt "Untersuchung von Wolkenkondensationskernen auf der Rax mit hoher Zeitauflösung" soll die Rolle von organischen Substanzen im Aerosol bei der Bildung von Wolkentröpfchen sowie der Transfer von organischem Material ins Wolkenwasser und ihr Auswaschverhalten im Niederschlag genau untersucht werden. Dazu werden in 4 intensiven Meßkampagnen von je max. 3 Wochen Dauer physikalische und chemische Parameter des Aerosols und der Wolken genau untersucht. Die Kampagnen werden durchgeführt, wenn sowohl wolkenfreie als auch Wolkenperioden zu erwarten sind. In wolkenfreien Perioden wird der Projektteil "RAX- 1" durchgeführt. Die Konzentration von CCN und die chemische Zusammensetzung des Gesamtaerosols (anorganische Ionen, einige organische Substanzen und schwarzer Kohlenstoff) wird dabei mit einer Zeitauflösung von 30 Minuten bestimmt. Parallel dazu laufen Langzeitmessungen mit Impaktoren, um die Größenverteilung aller dieser Substanzen und dazu noch Gesamt- und organischer Kohlenstoff bestimmt. Die Anzahlkonzentration des gesamten Aerosols wird mit einem anderen Gerät in Realzeit gemessen, um eine Aussage darüber treffen zu können, wie groß der Anteil an CCN im Gesamtaerosol ist. Eine Erweiterung der Datenbasis an CCN allein wäre schon ein erheblicher Fortschritt, da global nur sehr wenig CCN-Messungen existieren. Die Kopplung von CCN Messungen und Kurzzeitmessungen der chemischen Zusammensetzung des Aerosols, die hier zum ersten Mal durchgeführt werden wird, ermöglicht es, die schon früher gefundenen kurzzeitigen Schwankungen der CCN Konzentration mit evtl. Änderungen der Aerosolchemie und des Anteils der CCN im Gesamtaerosol in Verbindung zu bringen. Wenn die Station in einer Wolke liegt, wird der Teil "RAX-2" durchgeführt. Dabei wird Wolkenwasser gesammelt und sofort auf schwarzen Kohlenstoff analysiert; spätere Analysen ergeben dann die chemische Zusammensetzung bzgl. der oben genannten Substanzen. Das interstitielle Aerosol wird wieder mit der hohen Zeitauflösung chemisch untersucht. Aus den relativen Vorkommen der Substanzen im Aerosol und Wolkenwasser lassen sich neue Schlüsse über den Transfer von organischem Kohlenstoff in Wolkentröpfchen und das Auswaschverhalten ziehen.