DFG Project "Investigation of aerosol particle hygroscopicity and their cloud forming potential in the supercooled temperature range (-25°C ≤ T ≤ 0°C)"

Dieses Projekt zielt auf a) Entwicklung neuer Instrumente zur Erweiterung des experimentellen Bereiches von Aktivierungs- und hygroskopischen Wachstumsmessungen hin zu niedrigen, aber atmosphärenrelevanten Temperaturen (-25°C ≤ T ≤ 0°C), b) die Analyse von inorganischen und organischen Partikeln bezüglich ihres hygroskopischen Wachstums und ihrer Aktivierungseigenschaften in diesem Temperaturbereich sowie c) die Bestimmung von effektiven Hygroskopizitätsparametern der untersuchten Substanzen für Temperaturen unter 0°C.

Diese Ziele werden durch die Anwendung des "Leipzig Aerosol Cloud Interaction Simulator" (LACIS) für die Bestimmung des Tropfenaktivierungspunktes unter 0°C und die Modifizierung LACIS mobils (Literatur, Henning et al. 2012) zur Anwendung für Messungen des hygroskopisches Partikelwachstum bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes von Wasser, umgesetzt Die Experimente werden, von zur Dateninterpretation notwendigen, Modelsimulationen begleitet, welche die gekoppelten fluid- und partikeldynamischen Prozesse in LACIS beschreiben (Eispartikelwachstum im Labor). Die experimentell bestimmten Daten des hygroskopischen Wachstums und der Aktivierung werden mit Ergebnissen existierender Köhlermodelle verglichen, mit dem Ziel derzeit verwendete Parametrisierungen, in Form eines effektiven Hygroskopizitätsparameters, für Temperaturen unter 0°C zu verifizieren und / oder zu erweitern. Diese Kombination von experimentellen und theoretischen Methoden wird signifikant zur Verbesserung des Verständnisses von Wolkenbildungsprozessen in den mittleren Breiten beitragen.

Literatur:

Henning, S., et al. (2012), Hygroscopic growth and droplet activation of soot particles: Uncoated, succinic or sulfuric acid coated, Atmos. Chem. Phys., 12(10), 4525-4537.