Untersuchung des Transports von Luftverschmutzung nach Taiwan

• Antragsteller: Dr. Andreas Richter
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 448170346

Luftverschmutzung in Asien wird durch zwei große Beiträge dominiert: Die anthropogenen Emissionen der sich rasch entwickelnden Volkswirtschaften in China und seinen Nachbarländern einerseits und den Emissionen von Biomasseverbrennung, vor allem in Indochina andererseits. Während die höchsten Schadstoffkonzentrationen in den Emissionsgebieten gemessen werden, spielen Transportprozesse eine wichtige Rolle bei der Ventilation verschmutzter Gebiete und beim Transport von Luftverschmutzung in andere, weit entfernte Gebiete. Der Ostasiatische Monsun ist dabei ein wichtiger Treiber für den Transport, sowohl von Luftverschmutzung als auch von sauberen Pazifischen Luftmassen. Durch dieses Zusammenspiel wird die Luftqualität in Taiwan nicht nur von lokalen Emissionen bestimmt, sondern auch durch Transport von Luftverschmutzung aus China und den Biomasseverbrennungsgebieten in Indochina. Damit ist Taiwan ein idealer Standort für Messungen zur Untersuchung dieses Phänomens.Im Projekt wird die Messstation Cape Fugei an der Nordspitze von Taiwan um ein MAX-DOAS Instrument ergänzt, das Messungen von NO2, HCHO, Glyoxal und Aerosolen durchführen soll. Diese Messungen ergänzen die bestehenden Instrumente (in-situ Messungen von Spurengasen und Aerosoleigenschaften, Lidar, Photometer) und sollen einen mehrjährigen Datensatz erzeugen. Die Messungen sollen auch nach Projektende fortgesetzt werden. Innerhalb des Projektes sollen verschiedene Ansätze untersucht werden, um den Informationsgehalt vom MAX-DOAS Messungen für höhere Schichten in der Troposphäre zu verbessern, was insbesondere in Situationen von Schadstofftransport von Interesse ist. Unter anderem sollen die Messungen polarisiert erfolgen, besondere Beobachtungsgeometrien verwendet werden, die Wellenlängenabhängigkeit genutzt und unterschiedliche Bezugsspektren verwendet werden. Die resultierenden MAX-DOAS Daten sollen dann mit regionalen Daten von Satelliteninstrumenten (GOME-2, OMI, S5P, und – falls verfügbar – GEMS) verbunden werden und zusammen mit meteorologischen Parametern und Rückwärtstrajektorien zur statistischen Analyse von verschiedenen Quellgebieten für Luftverschmutzung und ihren Beitrag zur Luftqualität in Taiwan genutzt werden. Zusammen mit anderen Messungen des Observatoriums sollen die MAX-DOAS und Satellitendaten mit einer Reihe von WRF-chem Modellläufen verbunden werden, um die Zusammenhänge zwischen Chemie und Dynamik sowie die Rolle des Monsuns in Transportprozessen besser zu verstehen. Die erwarteten Ergebnisse des Projektes sind eine Quantifizierung des Umfangs und der Relevanz von Transportprozessen auf Luftverschmutzung in Taiwan, die Identifizierung von Quellgebieten und Quellenarten der Luftverschmutzung und die Rolle des Monsuns in den Transportprozessen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Taiwan
• Partnerorganisation: National Science and Technology Council (NSTC)
• Mitverantwortlich: Professor Dr. John Philip Burrows
• Kooperationspartner: Dr. Wei-Nai Chen; Dr. Yi-Chun Chen; Dr. Charles K. Chou, Ph.D.; Dr. Chuan-Yao Lin