Regelmäßige massenspektrometrische Messungen von Aerosolpartikeln in der oberen Troposphäre und untersten Stratosphäre (AMS-CARIBIC 2)

• Antragsteller: Dr. Markus Hermann
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 392638875

Aerosolpartikel in der Tropopausenregion spielen eine wichtige Rolle für die Physik und die Chemie der Atmosphäre. Sie beeinflussen den Strahlungshaushalt der Erde, die Bildung und die Eigenschaften von Eiswolken, sowie heterogene chemische Prozesse. Auf Grund der hohen technischen und finanziellen Anforderungen und den extremen Atmosphärenbedingungen an der Tropopause wurden diese Aerosolpartikel bisher aber höchst selten gemessen. Deshalb wurde im Vorläuferprojekt zu diesem Antrag (AMS-CARIBIC) ein Aerosolmassespektrometer (AMS) für die regelmäßigen Messungen von Aerosolpartikeln von Bord eines Lufthansa Flugzeugs im Rahmen der Europäischen Forschungsinfrastruktur IAGOS-CARIBIC entwickelt (www.iagos.org). Das CARIBIC-AMS wurde aufgebaut, getestet, charakterisiert und hat alle für die Luftfahrtzulassung nötigen Tests bestanden. Das Instrument steht nun für den ersten Messflug im Mai 2017 bereit. Da der Flugbetrieb für die nächsten zwei Jahre bereits finanziell gesichert ist und die Forschungsinfrastruktur noch weitere 12-15 Jahre betrieben werden soll, wollen wir in diesem Folgeprojekt die CARIBIC-AMS Daten evaluieren und zwei wichtige wissenschaftliche Fragestellungen im Rahmen einer Doktorarbeit adressieren. Der Arbeitsplan umfasst u.a.:- das CARIBIC-AMS einmal im Monat auf vier Interkontinentalflügen einzusetzen;- automatische Datenqualitäts- und Datenanalyse-Prozeduren zu etablieren, um das Instrument in einen Routinebetrieb zu überführen;- die CARIBIC-AMS Daten durch Vergleich mit den etablierenden Ionenstrahl-Analysemethoden PIXE und PESA zu evaluieren;- die Rolle von Warm Conveyor Belts und hochreichender Konvektion für den Transport von Aerosolpartikel in die Tropopausenregion zu untersuchen und dabei auch Transporteffizienzen für verschiedener chemische Komponenten zu bestimmen;- den Ursprung und die Quellen von organischem Partikelmaterial zu bestimmen, indem die gemessenen Daten mit Hilfe von Modelläufen mit dem globalen Atmosphärenmodel ECHAM/MESSy interpretiert werden.Die gewonnenen Messdaten werden nach der Evaluierung der Wissenschaftsgemeinde über die IAGOS-CARIBIC Datenbank zur Verfügung gestellt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Dr. Johannes Schneider; Professor Dr. Alfred Wiedensohler