Partikelbildung und -wachstum in der marinen Atmosphäre

Atmosphärische Aerosole beeinflussen als wesentlicher Parameter die Entwicklung des globalen Klimas. Sie wirken sowohl direkt auf die einfallende Sonnenstrahlung durch Absorption bzw. Reflexion, als auch indirekt über die Bildung von Wolken und gelten als einer der zentralen Unsicherheitsfaktoren aktueller Klimamodelle. Insbesondere führt ein mangelhaftes Verständnis der grundlegenden Prozesse bei der atmosphärischen Partikelneubildung und der damit verbundenen Bildung von Wolkenkondensationskeimen (CCN) zu einer unsachgemäßen Berücksichtigung dieser Mikro-Prozesse in entsprechenden Klimamodellen. Ziel des hier vorgeschlagenen Forschungsansatzes soll es daher sein, mögliche Quellen, Transformationen und Senken von neugebildeten Partikeln - welche als CCN in der Atmosphäre dienen können zu untersuchen. Geplant sind wiederholte Messflüge durch abgelegene Gebiete über den großen Ozeanen, um Informationen über die Zusammensetzung der Atmosphäre in einem kaum anthropogen beeinflussten Umfeld zu sammeln. Die Datenerhebung erfolgt im Rahmen des Projekts ATom Atmospheric Tomography des National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), welches von Boulder (USA) aus koordiniert wird . Mithilfe der Modellierungsansätze GISS-TOMAS und Langrangian Trajectory soll im Anschluss der Einfluss des konvektiven Luftmassentransports auf die in-situ Messungen quantifiziert werden. Als Eingangsdaten für derartige Modellsimulationen werden in der Regel Größenverteilungen von trockenen Teilchen (neu gebildete, CCN-aktive und größere Partikel) mit einem Durchmesser zwischen 4 und 1000 nm herangezogen, die während der direkten Messungen mit Spektrometern (Nucleation-Mode Aerosol Size Spectrometer - N-MASS) und optischen Partikelzählern (Ultra-High Sensitivity Aerosol Size Spectrometer - UHSAS) erhoben wurden. Die in diesem Antrag beschriebenen Forschungsaktivitäten werden neues Wissen zu Prozessen wie Partikelneubildung und wachstum generieren. Dieses Projektwird dazu beitragen, die für das Klima kritischen, aber wenig untersuchten Regionen der marinen Troposphäre in globalen Simulationen besser zu charakterisieren. Ferner wird erwartet, dass diese Studie die Vernetzung zwischen der Universität Wien und führenden US- Atmosphärenforschungsinstituten wesentlich stärken soll.