Cosmics Leaving Outdoor Droplets (CLOUD) Experiment

Vorhaben:

Im Rahmen des Cosmics Leaving Outdoor Droplets (CLOUD) Experiment wird ein großer Edelstahlzylinder (die sog. „Wolkenkammer“) genutzt um Prozesse der Aersolnukleation und des -wachstums bei atmosphärischen Konzentrationen zu untersuchen. Sie verfügt über zahlreiche Anschlüsse für elektronische oder optische Messungen und Probenahmen sowie transparente Elektroden und UV-Bestrahlung, um photolytische Reaktionen, ähnlich wie die des Sonnenlichts, zu simulieren. Mit Hilfe der Wolkenkammer können erstmals mögliche Relationen zwischen galaktischer kosmischer Strahlung und der Bildung von Wolken mit Hilfe eines hochenergetischen physikalischen Beschleunigers erforscht werden.

Hintergrund:

Kosmische Strahlen sind geladene Teilchen, die die Erdatmosphäre aus dem Weltraum aus beeinflussen. Studien deuten darauf hin, dass sie die Wolkendecke entweder durch die Bildung neuer Aerosole (winzige, in der Luft schwebende Partikel, die zu Keimen für Wolkentröpfchen heranwachsen können) oder durch direkte Beeinflussung der Wolken selbst beeinflussen können. Wolken üben einen starken Einfluss auf die Energiebilanz der Erde aus. Die Messung der zugrundeliegenden Mikrophysik unter kontrollierten Laborbedingungen ist wichtig für ein besseres Verständnis des atmosphärischen Aerosols und ist der Schlüssel zur Identifizierung des möglichen Zusammenhangs zwischen kosmischer Strahlung und Wolken. Unter anderem werden hierfür in der Wolkenkammer mikrophysikalische Aerosol- und Wolkenprozesse wie Aerosolpartikelneubildung, Aerosolwachstum, Wolkentropfenaktivierung und Wolkentropfengefrieren in der CLOUD-Kammer studiert.

Organisation:

Das Projekt stützt sich auf die Arbeit eines interdisziplinären Teams aus 17 verschiedenen Instituten aus 9 Ländern, darunter PhysikerInnen, ChemikerInnen und ExpertInnen aus dem Bereich kosmische Strahlung und Partikelphysik. Das TROPOS übernimmt hierbei vor allem die die Planung und die Durchführung der wolkenmikrophysikalischen Experimente an der CLOUD-Kammer und die Durchführung von Untersuchungen zum Aktivierungs- und Gefrierverhaltens der in der Kammer entstehenden Partikeln.