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Atmosphärische Spurenstoffe

Spurengase und Aerosole bestimmen die Physik und Chemie der Atmosphäre über homogene und heterogene chemische Reaktionen, Phasenänderungen und Wechselwirkung mit Strahlung. Die Abteilung untersucht die Verteilung von Spurenstoffen in der Troposphäre und unteren Stratosphäre und die dafür maßgeblichen Prozesse (natürliche und anthropogene Emissionen, Transport, Chemie, Aerosolzusammensetzung und -physik).

Aktuelle Forschungsschwerpunkte sind:

• Verteilung und Wirkung von Emissionen der Luftfahrt und des bodengebundenen Verkehrs
• Spurenstofftransporte durch hochreichende Konvektion und Stickoxidproduktion in Gewittern über Europa und den Tropen
• Aerosolmikrophysik und Wechselwirkung des Aerosols mit Wolken in belasteten und unbelasteten Regionen
• Spurenstoffprozesse in der unteren Stratosphäre (Denitrifizierung, Bildung und Zusammensetzung Polarer Stratosphärischer Wolken).

Hierfür werden in situ Messsysteme entwickelt und auf verschiedenen Flugzeugen (Falcon, Do228, Geophysica, Lufthansa Airbus 340-600) und bei Messungen an Testständen und Bodenstationen eingesetzt.

Die Messsysteme umfassen:

• Chemilumineszenzdetektoren für Stickoxide (NOx) und reaktiven Stickstoff (NOy)
• UV- und IR-Absorptionsphotometer für Ozon (O3) und Kohlendioxid (CO2)
• Vakuum-UV-Fluoreszenzdetektor für Kohlenmonoxid (CO)
• Taupunktspiegel für Wasserdampf (H2O)
• Dropsondenmesssystem für Feuchte, Temperatur und Wind
• Partikellaserspektrometer (FSSP 300, FSSP 100, MASP, PCASP)
• Absorptionsphotometer für Ruß
• Kondensationskernzähler

Für spezielle Fragestellungen und zur Unterstützung der Interpretation von Feldmessungen werden auch Modelle entwickelt und genutzt.