TROPOS engagiert sich stark innerhalb nationaler und internationaler Projekte, die unter anderem zum Ziel haben, verlässliche Daten zu Größe und Anzahl atmosphärischer Wolkenkondensationskeime (CCN) zu gewinnen. Kampagnen dazu laufen weltweit und haben unterschiedlichste wissenschaftliche Hintergründe.
Ziele dieser Aktivitäten sind:
Hier eine Auswahl aktueller Ergebnisse (chronologisch sortiert).
Südlicher Ozean ACE-SPACE In-situ CCN Messungen wurden bei der Umrundung der Antarktis im gesamten Südlichen Ozean (Tatzelt et al. 2021) durchgeführt. Der Vergleich mit Gobalmodellen (GLOMAP) zeigt, dass diese die CCN Anzahl unterschätzen (Regayre et. al 2020). Innerhalb des interdisziplinären ACE-DATA Projekts wurden als Treiber der CCN Population - eng verknüpft mit der Konzentration im Akkumulationsmode - Partikelauswaschung durch Regen sowie Ferntransport identifiziert (Landwehr et al. 2021). Der Einfluß von Partikelneubildung (Baccarini et al. 2021) als auch der Anteil von fluoreszierenden Partikeln (Moallemi et al. 2021) auf die CCN Anzahl war während ACE klein, allerdings wurde ein Zusammenhang zur MSA Konzentration gefunden wurde (Schmale et al. 2019).
Antarktis Neumayer III Innerhalb des DFG-Projekts VACCINE wurde der erste vollständige Jahreszyklus von CCN Eigenschaften gemessen (Start Dezember 2019). Die Anzahlkonzentrationen sind im Allgemeinen niedrig; sowohl für CCN als auch für die Gesamtpartikelzahl (CN) ist ein klarer Jahreszyklus zu erkennen. Die niedrigsten Konzentrationen wurden im südhemisphärischen Winter beobachtet. Im Sommer hingegen stieg die Konzentration auf das 9- bis 10-fache (Henning et al., 2020).
Mitteleuropa Melpitz Bodengebundene CCN Messungen (August 2012 bis Juni 2017 kontinuierlich sowie kampagnenweise) an der TROPOS Messstation Melpitz, deren Werte innerhalb von ACTRIS zur Verfügung stehen (Schmale et al. 2018), zeigen einen Jahresgang sowohl in Anzahl als auch in der Partikelhygroskopizität. Diese werden in Yuan et al. 2021 (in Vorbereitung für ACP) weiter untersucht und Parametrisierungen der CCN Eigenschaften zur Verfügung gestellt.
Nord Atlantik ACORES Kampagne (Siebert et al. 2020) Vertikal aufgelöste CCN und Wolkentropfenmessungen in der gekoppelten und nicht gekoppelten Stratocumulus-Grenzschicht. Die Partikelhygroskopizität für Grenzschicht und freie Troposphäre (FT) wurde bestimmt, mit deutlich höheren Werten in der FT im entkoppelten Fall und relativ ähnlichen Werten für den gekoppelten Fall. Das vom TROPOS betriebene SPECS-Modell ist gut geeignet, um die beobachteten Wolken zu modellieren. (Henning et al. bei EAC 2021 und ICCP 2021).
Tropischer Atlantik Kapverden Im Rahmen des MarParCloud Projekts wurden Messungen auf den Kapverdischen Inseln durchgeführt, um die Häufigkeit, Eigenschaften und Quellen von Aerosol und Wolkenkondensationskernen (CCN) zu bestimmen. In der Partikelanzahlkonzentration wurden klare Unterschiede zwischen verschiedenen Luftmassen (in der Abbildung gezeigt: marin und dust type2) beobachten, wohingegen die Hygroskopizität (k) keinen klaren Trend zeigt und auf einen hohen organischen Anteil der Partikel hinweist (Gong et al. 2020). Der CCN Datensatz (Gong et al. 2021) fand ausserdem Eingang in einer auf "unsupervised machine-learning" basierenden Klassifizierung der mikrophysikalischen Aerosoleigenschaften.
Arktis PS106 Polarstern Fahrt Diese Studie, die Ereignisse von Partikelneubildung untersucht, zeigt deutlich, dass nicht nur neue Partikel erzeugt werden, sondern auch, dass die Partikelmasse bei Partikeln jeder Größe zunimmt, wodurch sich ihre Größe und damit ihre Fähigkeit, bei einer gegebenen Übersättigung als CCN zu wirken, erhöht (Kecorius et al. 2019).
Antarktis Princess Elisabeth Station Das Aerosol ist Aitkenmode-dominiert, Partikel aus Partikelneubildung wachsen auf bis in den Größenbereich von CCN und der Antarktische Kontinent selber fungiert nicht als Partikelquelle (Herenz et al., ACP, 2019).
Arktis Tuktouyaktuk Verschiedene Luftmassen hatten eine ähnliche Partikelhygroskopizität. Bis in Höhen von 1200 m waren die Luftmassen denen am Boden vergleichbar, anders als oberhalb von 2000 m, was auf Partikelferntransport in diesen Höhen hinweist (Herenz et al., ACP, 2018).
Karibik Barbados Boden und luftgebundene Messungen auf Barbados: Es wurden drei unterschiedliche Luftmassen beobachtet: saubere marine Luftmassen, marine Luftmassen mit ausgeprägter Partikelneubildung und Luftmassen aus Afrika (Wex et al., ACP, 2016).