TROPOS ist in mehreren internationalen Projekten aktiv, die die Untersuchung der Wolkenkondensationskeime (CCN) in Größe und Anzahl weltweit koordinieren. Normalerweise werden diese in-situ- Messungen am Boden durchgeführt, aber während Intensivkampagnen sind auch luftgestützte Messungen möglich. Die Aktivitäten zielen auf:

  • Die Untersuchung des Aktivierungsverhaltens der Aerosolpopulation im Feld unter verschiedenen Randbedingungen (z.B. Wolkenkappen (Crosslink--> HCCT), Passatwind Cumuli  (CARRIBA), sauberes/verschmutztes marines Aerosol (Polarstern), Europäisches Hintergrundaerosol (Melpitz/ACTRIS)
  • Inventarisierung der CCN Anzahl an einer Vielzahl von Orten weltweit
  • Rückschlüsse bezüglich des Einflusses der Aerosolpopulation auf die Wolkenbildung und die Wolkeneigenschaften
  • Anwendung der Köhler -Theorie für die Entwicklung einheitlicher Parametrierungsverfahren von hygroskopischen Wachstum und Aktivierung (Schliessungsstudien)
  • Bereitstellung der globalen CCN Anzahl als Eingangs/Validierungsdaten in Modellen  (GASSP)  

Ein DMPS-System gebaut am TROPOS (links) und ein DMT-CCNC (rechts). source: Henning/TROPOS

Aktivierungsmessungen im Feld werden in der Regel mit einem handelsüblichen Wolkenkondensationskeimzähler durchgeführt (CCN -100, DMT , Boulder, USA ( CCNC ), Roberts und Nenes (2005) ) dem ACTRIS Standardbetriebsprotokoll ( SOP) folgend. Dieses Instrument kann als Einzelgerät zur Bestimmung der Gesamtzahl der CCN-Anzahl an einer bestimmten Übersättigung oder in Kombination mit einem DMA für monodisperse Aktivierungsmessungen betrieben werden. Im monodispersen Betrieb sind Messungen zwischen 20 - 800nm Partikeldurchmesser und zwischen 0.07 und 1% Übersättigung möglich. So kann sowohl die Aerosol Anzahlgrößenverteilung als auch Anzahlverteilung der Wolkenkondensationskeime bei einer bestimmten Übersättigung erfasst werden.

Messungen/Ergebnisse

  • Skizze eines typischen Messaufbaus.

  • Während des Bergwolkenexperiments am der Schmücke (Thüringen) wurde der Einfluss der Wolkenprozessierung auf das Aktivierungsverhalten untersucht. Wolkendurchgänge führten zu einer Erhöhung der Partikelhygroskopizität.

  • Erste Daten von kontinuierlichen CCN Messungen an der TROPOS Messstation Melpitz nach der Inbetriebnahme im August 2012 (http://www.actris.net/).

  • Einzigartiger Datensatz von CCN Spektren über dem Atlantischen Ozean zwischen Kapstadt und Bremerhaven und Punta Arenas und Bremerhaven gemessen auf der FS Polarstern.

  • Zeitserien der Gesamtaerosolanzahlkonzentration (schwarze und grüne Quadrate, grüne stehen für Partikelneubildung) und der CCN Anzahl von verschiedenen Datensätzen (blau)gemessen während der CARRIBA Kampagne am Boden und luftgestützt auf Barbados.