Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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UP: Umweltphysik

UP 6: Poster: Aerosole

UP 6.4: Poster

Dienstag, 8. März 2005, 10:15–12:15, Poster TU HTF

Simulationsexperimente zum Wettbewerb zwischen heterogener und homogener Eisnukleation bei der Bildung von Zirren — •Stefan Benz, Ottmar Möhler, Helmut Bunz und Ulrich Schurath — Forschungszentrum Karlsruhe, IMK-AAF, Pf 3640, D-76021 Karlsruhe

Zirruswolken bedecken ca. 20-50% der globalen Oberfläche und haben einen bedeutenden Einfluss auf die Strahlungsbilanz der Atmosphäre. Die Strahlungseigenschaften der Zirren hängen von deren mikrophysikalischen Eigenschaften wie Anzahlkonzentration, Größenverteilung und Form der Eiskristalle ab. Die Aerosolkammer AIDA des Forschungszentrums Karlsruhe ermöglicht die experimentelle Untersuchung der heterogenen und homogenen Eisnukleation bei simulierten Wolkenbedingungen. Für das homogene Gefrieren von Schwefelsäuretröpfchen, die ein wesentlicher Bestandteil des Aerosols der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre sind, sind relative Eisübersättigungen von etwa 140 bis 170% in Abhängigkeit der Temperatur nötig. Sind gleichzeitig feste trockene Aerosolpartikel, z. B. mineralisches Wüstenstaubaerosol, vorhanden entstehen Eispartikel bereits bei wesentlich geringeren Übersättigungen durch Deposition von Wasserdampf auf diesen Partikeln. In Abhängigkeit von Temperatur und Kühlrate untersuchten wir den Wettbewerb zwischen heterogenen und homogenen Gefrierprozessen mit atmosphärisch relevanten Anzahlkonzentrationen von flüssigen Schwefelsäuretröpfchen und festen Aerosolpartikeln. Vergleiche der experimentellen Resultate mit einem numerischen Prozessmodell mit geeigneten Parametrisierungsschemata werden vorgestellt.