Beitrag der Neupartikelbildung in der oberen Troposphäre, der Verbrennung von Biomasse und mariner Aerosole zur Population der Wolkenkeime in Südamerika

• Antragstellerin: Professorin Dr. Mira Pöhlker
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564856519

Atmosphärische Aerosole spielen eine entscheidende Rolle bei der Wolkenbildung und Klimaregulierung, doch ihre Quellen, Konzentrationen und Eigenschaften über die vertikale Struktur der Atmosphäre hinweg sind nach wie vor unzureichend bekannt. In der oberen Troposphäre (UT) ist die Bildung neuer Partikel (NPF) ein Schlüsselprozess, insbesondere in tropischen Regionen wie dem Amazonas. Biogene flüchtige organische Verbindungen (BVOCs), die durch tiefe konvektive Wolken nach oben transportiert werden, werden oxidiert, wodurch die Flüchtigkeit der Vorläufergase verringert und die NPF aufgrund einer minimierten Kondensationssenke verstärkt wird. Zusätzlich trägt die Nukleation von Partikeln in der unteren Stratosphäre (LS), die durch Vulkanausbrüche oder überschießende Konvektion ausgelöst wird, zur Aerosolpopulation in der UT bei. Wenn diese Partikel die Größe von Wolkenkondensationskernen (CCN) erreichen, beeinflussen sie die Strahlungsbilanz und die Mikrophysik der Wolken. Es bestehen jedoch nach wie vor erhebliche Wissenslücken, einschließlich der Auswirkungen anthropogener Einflüsse wie der Abholzung von Wäldern auf NPF, der komplexen Chemie in Regionen mit starkem Austausch zwischen Stratosphäre und Troposphäre und der Auswirkungen des weiträumigen Aerosoltransports aus ozeanischen Quellen. Um diese Wissenslücken zu minimieren, werde ich während der CONTANGO-FIRE-Mission, die für Anfang 2028 in Argentinien geplant ist, Aerosolgrößenverteilungen (2 nm bis 2,5 µm) und CCN-Konzentrationen messen. Einzelpartikelanalysen von Aerosolproben, welche während der Kampagne genommen werden, werden genutzt um Aerosolquellen zu differenzieren und Partikelalterungs- und Mischungsprozesse untersuchen. Diese Forschung zielt darauf ab, das Verständnis der Beiträge von verschiedenen Aerosolquellen zum globalen CCN-Budget und deren Auswirkungen auf das Klima und die Wolkendynamik zu verbessern.

• 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)