Observation of enhanced particle number concentrations at trade wind cumuli

During the measurement campaign CARRIBA (Cloud, Aerosol, Radiation, and TuRbulence in the trade wInd regime over BArbados) more than 30 measurement flights using the helicopter-borne platform ACTOS have been performed. The focus of this campaign was the investigation of microphysical properties of the trade wind cumulus clouds.

 

During these flights aerosol number size distributions as well as total particle number concentrations of aerosol particles have been measured. The total particle number concentration has been measured using a commercial Condensation Particle Counter (CPC, Model 3762, TSI Inc., St. Paul, USA) as well as one Fast Condensation Particles Counter (Fast CPC) which has been developed at TROPOS (Wehner et al., 2011). The Fast CPC measures with a temporal resolution of 20 Hz while the commercial CPC resolves only 1 Hz.

 

 

[Translate to English:] Während CARRIBA wurden in einigen Fällen an Wolkenrändern erhöhte Anzahlkonzentrationen von Aerosolpartikeln beobachtet, die wahrscheinlich durch photochemisch angetriebene Neubildung entstanden sind. Abbildung 1 zeigt ein solches Beispiel. Dargestellt sind die Anzahlkonzentrationen N, einmal gemessen mit dem kommerziellen CPC und dem Fast CPC (FCPC), der Flüssigwassergehalt (LWC) als Indikator für die Wolke, sowie das Wasserdampfmischungsverhältnis r und der Vertikalwind w.

 

An den Messungen der beiden CPCs erkennt man gut die Unterschiede in der zeitlichen Auflösung, das kommerzielle Gerät kann das Maximum nicht auflösen, da das gesamte Ereignis sehr kurz ist. Während der beiden CARRIBA-Kampagnen wurde in 93 Fällen eine solche Partikelneubildung beobachtet, in den meisten an Wolken, teilweise aber auch komplett ohne direkten Wolkenkontakt. 50% dieser Ereignisse waren kürzer als 100 m. Das bedeutet auch, dass sie mit schneller fliegenden Messplattformen wie Flugzeugen praktisch nicht aufzulösen sind.