Konvektion und Waldbrände in der extratropischen Südhemisphäre: Einfluss auf Aerosolzusammensetzung sowie Schwefel- und Chlorbudget in der oberen Troposphäre und unteren Stratophäre

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Privatdozent Dr. Johannes Schneider; Professorin Dr. Christiane Voigt
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564803246

Zu den Auswirkungen der globalen Erwärmung gehören unter anderem die Intensivierung und das erhöhte Auftreten von Waldbränden und starken Konvektionsereignissen. Im Rahmen der HALO-Mission CONTANGO-FIRE werden wir die Auswirkungen von Konvektion und Waldbränden auf die Aerosolzusammensetzung und den Schwefel- und Chlorhaushalt der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre (UTLS) in den Extratropen der Südhemisphäre messen. Dazu werden wir flugzeuggestützte Aerosol-Massenspektrometrie, einschließlich Einzelpartikel-Laserablation und thermischer Verdampfung, sowie chemische Ionisations-Massenspektrometrie zur Messung anorganischer Aerosol-Vorläufergase wie SO2 und HNO3 einsetzen. Ein Schwerpunkt der Messungen liegt auf der chemischen Zusammensetzung der gewachsenen Partikel, die aus der Bildung neuer Partikel stammen, um zu verstehen, welche Komponenten das Wachstum der Partikel dominieren. Weitere Schwerpunkte sind der Transport und die photochemische Prozessierung von Partikeln, die von Waldbränden emittiert und durch Pyrokonvektion in die UTLS transportiert wurden, sowie die Prozessierung von Chlorspezies (HCl, ClONO2) und reaktiver Stickstoffspezies (HNO3, HONO), die aufgrund von Waldbrandemissionen in der unteren Stratosphäre aktiviert werden. Die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Ozonchemie werden mittels chemischen Modellen untersucht, um das Verständnis der Auswirkungen von Waldbränden auf die Zusammensetzung der Atmosphäre und das Klima zu verbessern. Wir beantragen dazu zwei Doktorandenstellen, eine für J. Schneider (MPIC Mainz), eine für C. Voigt (JGU Mainz). Die Doktorandenstelle am MPIC befasst sich mit den Messungen der Aerosolzusammensetzung und –prozessierung, die Stelle an der JGU mit den Auswirkungen der Chlor- und Stickstoffkomponenten aus Waldbränden auf die Ozonchemie.

• 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)