ACROSS Project (Atmospheric Chemistry of the Suburban Forest)

Städtische Luftverschmutzung entsteht durch komplexe Wechselwirkungen zwischen anthropogenen Emissionen und natürlichen biogenen Verbindungen. Das Problem wurde besonders deutlich, als immer mehr Menschen in große Städte zogen, wo hohe Bevölkerungsdichten die Luftverschmutzung durch Heizung und Industrie verstärkten. Das ACROSS-Projekt untersucht die detaillierte Chemie und Physik dieser gemischten Emissionsquellen, um die Modellierung der Luftqualität und das Verständnis atmosphärischer Prozesse zu verbessern.

Im Rahmen dieser Kampagne trug TROPOS mit fortschrittlichen HTDMA-Messungen dazu bei, zu untersuchen, wie sich die Hygroskopizität von Aerosolen in einer suburbanen Umgebung entwickelt, die sowohl von städtischen Emissionen als auch von biogenen Vorläuferstoffen beeinflusst wird. Aerosolpartikel durchlaufen während ihrer Verweildauer in der Atmosphäre kontinuierliche physikalisch-chemische Umwandlungen, die ihr Wasseraufnahmeverhalten und ihr Potenzial zur Wolkenaktivierung verändern. Durch zeitlich und größenaufgelöste hygroskopische Messungen ermöglichte die Kampagne die Bewertung von Alterungsprozessen von Aerosolen sowie der Variabilität ihres Mischungszustands.

Die Messungen wurden am atmosphärischen Observatorium SIRTA nahe Paris durchgeführt, einer Region, die stark von städtischen Ausströmungen und regionalem atmosphärischem Transport beeinflusst ist. Die Studie untersuchte Partikel im Größenbereich von 100–250 nm und lieferte Einblicke in das hygroskopische Wachstum sowie die Dynamik des Aerosolmischungszustands. Die Variabilität der Verteilungen der hygroskopischen Wachstumsfaktoren und deren Standardabweichung ermöglichte die Quantifizierung des Mischungszustands von Aerosolen und die Unterscheidung zwischen extern gemischten Partikelpopulationen und intern gemischten Aerosolen (Deshmukh et al., 2025). Die Standardabweichung bzw. Sigma (σ) des Wachstumsfaktors, abgeleitet aus dem HTDMA, beschreibt dabei den Grad der Partikelmischung sowie die Streuung des Wachstums (Sjogren et al., 2008; Spitieri et al., 2023).

Wissenschaftliche Ergebnisse:

• Verbessertes Verständnis der Aerosolalterung in suburbanen atmosphärischen Umgebungen
• Quantifizierung der Variabilität des Aerosolmischungszustands unter realen atmosphärischen Bedingungen
• Bereitstellung von Beobachtungsdaten zur Einschränkung und Verbesserung regionaler Luftqualitäts- und Klimamodelle