Eigenschaften von Wolkenkondensationskernen, Eis nukleierenden Partikel und Wolkentropfenresiduen in und an Wolken des Südlichen Ozeans (HALO 2024, HALO-Süd)
Die südliche Hemisphäre (SH) und insbesondere der Südliche Ozean (SO) sind Orte auf der Erde, die im Hinblick auf atmosphärische und insbesondere wolkenbezogene Eigenschaften nur unzureichend erforscht sind. Darüber hinaus können Modelle wie allgemeine Zirkulationsmodelle (GCM) über dem SO die Wolkenbedeckung, die Wolkenphase und die atmosphärischen Aerosole nicht korrekt wiedergeben, obwohl dies wichtige Parameter für die Bewertung der Auswirkungen anthropogener Aerosole, und der Rückkopplung von Wolken, auf das Klima sind.
Im Vergleich zu Modellen zeigen Satellitendaten höhere Anteile von unterkühltem flüssigem Wasser in Wolken in der SH, insbesondere über dem SO, was zu einem Strahlungsbias und damit zu Fehlern in Modellen führt, die das Strahlungsbudget des Systems Erde-Atmosphäre berechnen. Aerosolpartikel im Allgemeinen und Wolkenkondensationskerne (CCN) und eisbildende Partikel (INP) im Besonderen beeinflussen die Bildung und die Vereisung von Wolken und wirken sich somit auf die mikrophysikalischen und strahlungsrelevanten Eigenschaften von Wolken aus.
Es gibt zwar Informationen über die Eigenschaften sowie Hinweise und Hypothesen über mögliche Quellen von Aerosolpartikeln über dem Südlichen Ozean, allerdings reichen sowohl die Datenmenge als auch das quantitative Prozessverständnis nicht aus, um Atmosphärenmodelle über der SO-Region anzutreiben, zu bewerten, und was noch wichtiger ist, zu verbessern.
Um diese Wissenslücken gezielt zu adressieren, wurden im November 2025 innerhalb der HALO-South Mission, Messungen mit dem Forschungsflugzeug HALO über dem Südlichen Ozean durchgeführt. Ziel war die kombinierte Untersuchung der Eigenschaften von CCN-, INP- und Wolkenpartikelresiduen sowie eine detaillierte Analyse ihrer jeweiligen Ursprünge und Quellen. Trotz vorhandener Informationen über mögliche Aerosolquellen reichten die bisherige Datenlage und das Prozessverständnis nicht aus, um Atmosphärenmodelle für die SO-Region zuverlässig anzutreiben, zu bewerten und zu verbessern.
Während des Projekts kamen ein miniaturisierter Wolkenkondensationskernzähler (mCCNc), ein Aerosolpartikel-Filtersammler (HERA) sowie ein virtueller Gegenstromimpaktor (HALO-CVI) zum Einsatz, um neue Einblicke in die Eigenschaften und Wirkungen atmosphärischer Aerosolpartikel zu gewinnen und werden zur Zeit ausgwertet.
