PINEair - ein neuartiges Gerät für flugzeugbasierte in situ Messungen eisnukleierender Partikel bei Zirrusbedingungen.

• Antragsteller: Professor Dr. Joachim Curtius; Dr. Ottmar Möhler
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442666697

Zirren sind hochliegende Wolken, die bei Temperaturen unterhalb von etwa -40°C in der oberen Troposphäre entstehen. Sie bestehen aus Eiskristallen, die gleichzeitig einen kühlenden und einen erwärmenden Einfluss auf das Erdklima haben. Welcher der beiden Einflüsse überwiegt hängt, neben anderen Faktoren, auch von der Menge und Größe der Eiskristalle in den Wolken ab, was wiederum von der Häufigkeit und Art eisbildender Partikel (INPs) in der Atmosphäre bestimmt wird. INPs sind eine sehr kleine Untermenge der atmosphärischen Aerosolpartikel, die aus unterschiedlichsten Quellen stammen und demnach eine große Vielfalt an Größen, Formen und chemischer Zusammensetzung aufweisen. Bislang gibt es kein flugzeuggetragenes Messgerät, das die Häufigkeit von INPs bei den tiefen Temperaturen, bei denen sich Zirren bilden, erfassen kann. In diesem Projekt soll ein derartiges Messgerät erstmals entwickelt und für den Einsatz auf dem Forschungsflugzeug HALO vorbereitet und zugelassen werden. Das neue und innovative Messgerät mit dem Namen PINEair (Portable Ice Nucleation Experiment – aircraft version) beruht auf dem Prinzip einer Expansionskammer, ähnlich der AIDA-Wolkenkammer des Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Mit diesem kompakten und voll automatisierten Messgerät wird es erstmals möglich sein, die INP-Konzentration in der oberen Troposphäre mit hoher Nachweisempfindlichkeit und Zeitauflösung zu messen. Die gewonnenen Messdaten werden dazu beitragen, die Bildung von Zirruswolken besser zu verstehen und ihren Einfluss auf das Erdklima besser zu quantifizieren.

• 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)
• Großgeräte: Kühlbare Expansionskammer PINE
• Gerätegruppe: 8530 Kältemaschinen und Refrigeratoren (unter -100 Grd C)
• Mitverantwortlich(e): Dr. Larissa Lacher