Auswirkungen der durch urbane Metropolen (megacities und major population centers; MPCs) verursachten Luftverschmutzung auf regionaler und globaler Ebene

• Antragsteller: Professor Dr. John Philip Burrows
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 316834290

Die Anzahl und Groeße von Ballungsraeumen (MPC) waechst weltweit. Die Untersuchung des Einflusses von Transport und Umwandlung der durch die MPC emittierten Abgasfahnen ist unlaengst in den Fokus der wissenschaftlichen Aufmerksamkeit gelangt,allerdings ist unser Verstaendnis noch limitiert und zum Teil inadaequat. EMeRGe nutzt die einzigartigen Faehigkeiten der neuen Forschungsplattform HALO um den Einfluss von staedtischen Emissionen auf die lokalen, regionalen und hemisphaerischen Skalen von Luftverschmutzung zu bestimmen. Dabei werden Messkampagnen und gekoppelte Interpretations- und Modellstudien der kurzlebigen klimarelevanten Verschmutzungen durchgefuehrt. Ein zweites Ziel ist es, den Strahlungsantrieb durch urbane Emissionen zu bestimmen. Ein Fokus wird auf den Bildungsraten von Ozon und Aerosolen in die Abgasfahnen aus MPC liegen. In Ergaenzung zu den durch HALO Messungen bestimmten einzigartigen Schnappschuessen der Schluesselsubstanzen, werden auch Daten der Fernerkundungssatelliten von ESA und EUMETSAT genutzt um die Interpretation zu ergaenzen. Die kombinierten Datensaetze von HALO sowie boden- und satellitengestuetzten Messungen werden synergistisch genutzt um unserer Kenntnisse der zugrundeliegenden Vorgaenge zu verbessern und mittels Modellierung eine Ueberpruefung unseres Verstaendnisses zu ermoeglichen. Weiterhin werden die flugzeuggestuetzten EMeRGe Messungen hervorragende Moeglichkeiten bieten die Satellitenprodukte zu validieren und in den Kontext weiterer Messungen zu setzen. Im Rahmen von EMeRGe wird die Zusammensetzung der Luftmassen durch optimierte Ueberfluege und Vertikalprofilbestimmung bestimmt. Die Strategie ist darauf angelegt, eine Vielzahl an MPC mittels eines quasi-Lagrangen Ansatz zu untersuchen und Unterschiede und Gemeinsamkeiten in Bezug auf Transport und Umwandlung der Abgasfahnen der europaeischen und asiatischen MPCs zu identifizieren. Wissenschaftliche Schluesselfragen der Analyse werden die Verteilung und die damit verbundenen Transportmuster sein, die Faktoren, die die chemische Transformation der urbanen Emissionen dominieren, sowie die regionalen, hemisphaerischen und globalen Effekte der europaeischen und asiatischen MPCs im Umfeld einer sich aendernden Atmosphaerenzusammensetzung. Weitere Schluesselfragen sind die Relevanz der Emissionen der europaeischen und asiatischen MPCs in Bezug auf Strahlungsantrieb und Klimawandel sowie die Anwendbarkeit von aktuellen chemischen Modellen auf Transport und Umwandlungsprozesse von europaeischen und asiatischen Abgasfahnen. Ein umfassenderes Ziel ist weitere Messkampagnen und Modellstudien zwischen den Forschungsgemeinden Europas, Asiens und USA innerhalb des internationalen EMeRGe Partnerschaftprogramms zu initiieren. Dies kann weitere integrierte Analysen aller beobachtbaren Datenprodukte ermoeglichen, was EMeRGe zu einem Meilenstein im Rahmen der Studien von Transport und Umwandlung von Abgasfahnen von MPCs machen kann.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the "High Altitude and Long Range Research Aircraft" (HALO)
• Mitverantwortlich(e): Dr. Maria Dolores Andrés Hernández, Ph.D.