Forscher kommen Bildung von Aerosolen näher
Aufwendiges Klimaexperiment im CERN nutzt Teilchenbeschleuniger
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Atmosphäre: Forscher experimentieren mit Wolken (Foto: public.web.cern.ch) |
Hamburg (pte020/25.08.2011/13:20) Klimaforscher nehmen Aerosole unter die Lupe: Wichtig ist der Prozess der Entstehung der Partikel in der Atmosphäre. Dieser Prozess der Nukleation - wie aus dem Gas ein Teilchen wird - ist den Experten noch unklar. "Die bisherigen Klimamodelle haben die Nukleation nicht umfassend beschrieben", sagt Aerosole-Expertin Elina Marmer im pressetext-Interview. Diesen bisher kaum verstandenen Prozess haben die Wissenschaftler nun im CERN http://public.web.cern.ch mit dem "Cloud"-Experiment" erforscht. Das Ergebnis: Die Beschreibungen der Aerosol-Neubildung in Klimamodellen muss revidiert werden.
In Klimamodellen wird die Nukleation durch Korrekturen aus theoretischen Berechnungen berücksichtigt. Die Ergebnisse werden nachträglich an Beobachtungen weiter angepasst. Schwefelsäure- und Ammoniakdämpfe, die bisher als wahrscheinlichste Kandidaten für die Nukleation in der Atmosphäre galten, reichen nicht aus, um die Effekte zu erklären. Die so entstehenden Unsicherheiten lassen sich nun durch exakte experimentelle Daten erheblich verringern. Die Forscher suchen nun nach weiteren chemischen Verbindungen, die zur Nukleation und ihren Effekten beitragen.
Auch menschlich erzeugte Aerosole
Natürliche Aerosolpartikel wie Seesalzpartikel oder Sandstaub reflektieren in der Atmosphäre Sonnenlicht und sorgen dafür, dass sich Wolkentröpfchen bilden können. Neben den natürlichen Aerosolpartikeln gibt es auch eine Vielzahl von Partikeln, die durch Menschen in die Atmosphäre gelangen. So verursachte Aerosole wie Sulfatpartikel wirken in der Atmosphäre kühlend. Daher nehmen Klimaforscher an, dass sie einen Großteil des anthropogenen Treibhauseffekts kompensieren. Ein Teil der Partikel entsteht dort erst neu durch die Zusammenlagerung von Molekülen.
"Cloud" ist das erste Klimaexperiment, bei dem in einem Teilchenbeschleuniger erzeugte Teilchen genutzt werden, um auch den Einfluss der kosmischen Höhenstrahlung auf die Bildung neuer Aerosolpartikel zu untersuchen. Die speziell für diesen Zweck entwickelte Kammer besteht aus einem vier Meter hohen Zylinder, in dem die Forscher Aerosolpartikel und Wolken unter kontrollierten Bedingungen entstehen lassen.
Temperatur, relative Feuchte, Ionisierung und die Konzentrationen der Spurengase lassen sich genau kontrollieren. "Das Besondere an der Cloud-Kammer ist, dass wir das Maß an störenden und die Messung verfälschenden Verunreinigungen geringer halten können als in allen bisherigen Experimenten", so Joachim Curtius von Institut für Atmosphärenforschung an der Universität Frankfurt http://www.geo.uni-frankfurt.de .
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