Hygroskopizitätsanalysator (H-TDMA und HH-TDMA)

Das HH-TDMA - Ein einzigartiges Instrument zur Bestimmung des hygroskopischen Wachstums von Aerosolpartikeln

Der Hygroskopizitätsanalysator (H-TDMA; Hygroscopic Tandem Differential Analyser) ist ein Instrument zur Bestimmung des hygroskopischen Wachstums von Aerosolpartikeln bei hohen relativen Feuchten (90 %). In der Atmosphäre kann dieses hygroskopische Wachstum (Aufquellen) in bestimmten Situation zur erheblichen optischen Trübung und Dunstbildung führen. Diese Trübung reduziert einerseits die Sichtweite, andererseits dämpft sie den Einfall von Sonnenstrahlung auf die Erdoberfläche.

TROPOS entwickelt H-TDMA-Geräte seit vielen Jahren und setzt sie vornehmlich bei atmosphärischen Feldexperimenten ein.

Wachstum atmosphärischer Aerosolpartikel bei hohen relativen Feuchten (S) während PEGASOS 2012 in San Pietro Capofiume (Italien).

Ein bisher einzigartiges Instrument ist das HH-TDMA (High Humidity Hygroscopic Tandem Differential Analyser), welches eine Befeuchtung der Partikel im Instrument bis zu 99 % relativer Feuchte herstellt.

Das Beispielbild zeigt hygroskopisches Partikelwachstum im Bereich relativer Feuchten 90-95 %.  Diese HH-TDMA-Messungen stammen aus dem Feldexperiment PEGASOS 2012 in San Pietro Capofiume (Italien)

 

 

 

Anwendungen

  • Prognose der Strahlungseigenschaften eines atmosphärischen Aerosols bei Umgebungsfeuchte
  • Quantitative Trennung verschiedener Partikeltypen (mehr oder weniger hygroskopisch)
  • Vorhersage der Wolkenaktivierungsfähigkeit von Partikeln bei gegebenen Übersättigungen

Literatur zum H-TDMA

  • Wu, Z., Birmili, W., Poulain, L., Wang, Z., Merkel, M., Fahlbusch, B., van Pinxteren, D., Herrmann, H., and Wiedensohler, A.: Particle hygroscopicity during atmospheric new particle formation events: implications for the chemical species contributing to particle growth, Atmos. Chem. Phys., 13, 6637-6646, 2013.
  • Wu, Z. J., Poulain, L., Henning, S., Dieckmann, K., Birmili, W., Merkel, M., van Pinxteren, D., Spindler, G., Müller, K., Stratmann, F., Herrmann, H., and Wiedensohler, A.: Relating particle hygroscopicity and CCN activity to chemical composition during the HCCT-2010 field campaign, Atmos. Chem. Phys., 13, 7983-7996, 2013.
  • Massling, A., Niedermeier, N., Hennig, T., Fors, E. O., Swietlicki, E., Ehn, M., Hämeri, K., Villani, P., Laj, P., Good, N., McFiggans, G., and Wiedensohler, A.: Results and recommendations from an intercomparison of six Hygroscopicity-TDMA systems, Atmos. Meas. Tech., 4, 485-497, 2011.

Literatur zum HH-TDMA

  • Henning, T., A. Massling, F. J. Brechtel, A. Wiedensohler (2005). A Tandem DMA for highly temperature-stabilized hygroscopic particle growth measurements between 90% and 98% relative humidity. J. Aerosol Sci., 36, 1210-1223.
  • Poulain, L. , Z. Wu, M. D. Petters, H. Wex, E. Hallbauer, B. Wehner, A. Massling, S. M. Kreidenweis, F. Stratmann (2010). Towards closing the gap between hygroscopic growth and CCN activation for secondary organic aerosols - Part 3: Influence of the chemical composition on the hygroscopic properties and volatile fractions of aerosols. Atmos. Chem. Phys., 10, 3775-3785.
  • Liu, P. F., C. S. Zhao, T. Göbel, E. Hallbauer, A. Nowak, L. Ran, W. Y. Xu, Z. Z. Deng, N. Ma, K. Mildenberger, S. Henning, F. Stratmann, A. Wiedensohler (2011). Hygroscopic properties of aerosol particles at high relative humidity and their diurnal variations in the North China Plain. Atmos. Chem. Phys., 11, 3479-3494.
  • Chen, J., Zhao, C. S., Ma, N., Liu, P. F., Göbel, T., Hallbauer, E., Deng, Z. Z., Ran, L., Xu, W. Y., Liang, Z., Liu, H. J., Yan, P., Zhou, X. J., and Wiedensohler, A. (2012). A parameterization of low visibilities for hazy days in the North China Plain, Atmos. Chem. Phys., 12, 4935-4950.

 

 

 

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