CAFE-Brazil

 

 

CAFE-Brazil (Chemistry of the Atmosphere: Field Experiment in Brazil) ist eine HALO-Mission, die im Frühjahr 2020 in Brasilien über dem Amazonas-Regenwald stattfindet. Die Erforschung der oberen tropischen Troposphäre ist von großer Bedeutung, da es hier eine erhöhte Aerosolpartikelkonzentration im Vergleich zur mittleren und unteren Troposphäre gibt. Diese Partikel können sowohl in die Stratosphäre gelangen, wo sie entscheidend zum globalen Strahlungshaushalt (und damit zum Klima) beitragen, als auch absinken und als Wolkenkondensationskeime das regionale Klima und den Wasserhaushalt des Amazonasgebiets beeinflussen.

Mit CAFE-Brazil wollen wir die Hypothese prüfen, ob gasförmige Substanzen wie Terpene und Dimethylsulfid (DMS), die von der Vegetation des Regenwalds emittiert werden, durch hochreichende konvektive Wolken effizient in die obere tropische Troposphäre transportiert werden, wo optimale Bedingungen für die Bildung von Aerosolpartikeln vorzufinden sind. Wir wollen untersuchen, ob die Oxidationsprodukte organischer Verbindungen hauptsächlich für die Bildung neuer Aerosolpartikel verantwortlich sind ohne Zutun von Schwefelsäure.

Um dies zu erforschen, werden während der Flüge physikalische Parameter wie Druck und Temperatur, sowie chemische Subtanzen wie Spurengase und Bestandteile von Aerosolpartiken gemessen. Unsere Gruppe ist mit einem CI-APi-TOF-Massenspektrometer vertreten. Mit diesem Gerät wollen wir hoch-oxygenierte organische Verbindungen (HOMs) messen. Wir konnten im Rahmen des CLOUD-Experiments zeigen, dass diese HOMs bei atmosphärisch relevanten Bedingungen stark zur Neubildung und zum Wachstum von Partikeln beitragen. Es gibt bereits Beobachtungen, dass im Amazonas neue Partikel in großer Höhe entstehen, allerdings ist noch unklar, wie dies geschieht und welche Stoffe daran beteiligt sind. Mit unseren Messungen wollen wir diese Fragen beantworten.