Atmosphärische Wolken sind hochgradig instationäre, inhomogene und diskontinuierliche Gebilde, die sich darüberhinaus über verschiedenste Größenbereiche erstrecken können. Weiterhin bestehen starke Wechselwirkungen zwischen wolkenmikrophysikalischen Prozessen (z.B. Aktivierung von Wolkenkondensationskeimen zu Wolkentropfen, heterogene Eisbildung) und Turbulenz. Um diese Wechselwirkungen unter reproduzierbaren, wohldefinierten thermodynamischen (speziell Temperatur und relative Feuchte) Laborbedingungen gezielt untersuchen zu können, wurde am TROPOS die turbulente Version des Leipzig Aerosol Cloud Turbulence Tunnel (LACIS) entwickelt, ein Windkanal mit präzise kontrollierbaren turbulenten Temperatur- und Feuchtefeldern.

Die gewonnen Ergebnisse und Erkenntnisse der Experimente an LACIS-T sind einerseits interessant auf der fundamentalen Prozessebene, werden aber auch helfen die Ergebnisse von in-situ Messungen in atmosphärischen Wolken besser zu interpretieren. Die durchgeführten Untersuchungen werden unser Verständnis bzgl. der Wechselwirkungen zwischen Wolkenmikrophysik und Turbulenz, und damit unser Verständnis von Wolken im Allgemeinen signifikant verbessern.

Das hoch innovative Projekt wurde durch die Leibniz-Gemeinschaft im Rahmes des Paktes für Forschung und Innovation gefördert.

Der turbulente, feuchte Windkanal LACIS-T im Wolkenlabor the TROPOS, schematische Skizze des Windkanals: © Ingenieurbüro Mathias Lippold

Messsektion von LACIS-T.

Bei LACIS-T handelt es sich um einen Windkanal mit geschlossenem Kreislauf (Göttingen-Typ). In der Messstrecke werden zwei vorher getrennte Luftströme turbulent gemischt. die thermodynamischen Parameter der beiden Luftströme sind dabei getrennt einstellbar. Durch die unterschiedlichen Temperaturen der beiden Luftströme kann in der turbulenten Mischungszone Übersättigung erreicht werden, der zusätzliche eingebrachte Aerosolpartikel ausgesetzt werden. Turbulenz wird durch Gitter aufgeprägt.