Atmosphärische Tracer

Willkommen auf der Startseite der Arbeitsgruppe „Atmosphärische Tracer“

Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit Tracern in der Atmosphäre. Hierbei ist es unser Ziel, die Messung von Spurengasen zu verwenden, um atmosphärische Prozesse besser zu verstehen. Die meisten Messungen werden mit Hilfe der GC/MS (GasChromatographie/MassenSpektrometrie) durchgeführt. Unsere experimentellen Arbeiten ergänzen wir durch Untersuchungen unter Verwendung der Ergebnisse atmosphärischer Chemietransportmodelle. Die wichtigsten Arbeitsschwerpunkte sind:

  • Troposphärische Messungen der Quellgase für stratosphärisches Brom und Chloran der Reinluftstation Mace Head in Irland und dem Taunus Observatorium nahe Frankfurt. Hierfür setzen wir GC/MS Methoden ein, auch unter Verwendung von Flugzeitmassenspektrometrie. Am Taunus Observatorium werden regelmäßige in-situ Messungen durchgeführt, während von Mace Head Proben analysiert werden. Hierdurch soll untersucht werden welche Substanzen in Mitteleuropa noch emittiert werden und auch eine Abschätzung der Quellstärke durchgeführt werden.
  • Flugzeugmessungen halogenierter Spurengase, um den Eintrag von Brom und Chlor in die Stratosphäre zu charakterisieren und zur Untersuchung von Transportprozessen. Hierfür kommt vor allem das GC/MS System GhOST-MS auf dem Forschungsflugzeug HALO zum Einsatz.
  • Messungen sehr langlebiger Spurengase in der Stratosphäre um das „mittlere Alter“ der stratosphärischen Luft, seine Variabilität und mögliche Änderungen des mittleren Alters zu untersuchen. Die Messungen werden von Ballonen und von Flugzeugen, wie z.B. dem deutschen Forschungsflugzeug HALO durchgeführt. Für die Ballonmessungen werden Luftprobensammler und ein AirCore Sammelsystem eingesetzt, für die Flugzeugmessungen unser in-situ Gaschromatographie System GhOST-MS.
  • Untersuchungen unter Verwendung von Chemietransport- und Chemieklimamodellen, um die Wechselwirkung von Transport, Mischung und Chemie auf Spurengase in der Atmosphäre zu untersuchen, z.B. mit dem EMAC oder dem CLaMS Modell. Mit Hilfe der Modelle sollen auch Methoden validiert werden, die wir bei der Interpretation von Spurengasmessungen anwenden

Abb: Schematische Darstellung der Brewer-Dobson Zirkulation und der Transportprozesse in der mittleren Atmosphäre. Troposphärische Luftmassen werden im Bereich der tropischen Tropopause in die Stratosphäre transportiert, wo sie dann über verschiedene Transportwege weiter verteilt werden. Über Spurengasmessungen können die verschiedenen Transportwege untersucht werden.