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In-situ observations and modeling of small nitric acid-containing ice crystals

Voigt, Christiane und Kärcher, Bernd und Schlager, Hans und Schiller, Cornelius und Krämer, Martina und Vössing, Hermann und DeReus, Marian und Borrmann, Stephan und Mitev, Valentin (2007) In-situ observations and modeling of small nitric acid-containing ice crystals. Atmospheric Chemistry and Physics, 7, Seiten 3373-3383.

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Offizielle URL: http://www.atmos-chem-phys.net/7/3373/2007/acp-7-3373-2007.html

Kurzfassung

Measurements in nascent ice forming regions are very rare and help understand cirrus cloud formation and the interactions of trace gases with ice crystals. A tenuous cirrus cloud has been probed with in-situ and remote sensing instruments onboard the high altitude research aircraft Geophysica M55 in the tropical upper troposphere. Besides microphysical and optical particle properties, water (H<sub>2</sub>O) and reactive nitrogen species (NOy) have been measured. In slightly ice supersaturated air between 14.2 and 14.9 km altitude, an unusually low ice water content of 0.031 mg m−3 and small ice crystals with mean radii of 5 µm have been detected. A high nitric acid to water molar ratio (HNO<sub>3</sub>/H<sub>2</sub>O) of 5.4×10−5 has been observed in the ice crystals, about an order of magnitude higher compared to previous observations in cirrus at temperatures near 202 K. A model describing the trapping of HNO<sub>3</sub> in growing ice particles shows that a high HNO3 content in ice crystals is expected during early growth stages, mainly originating from uptake in aerosol particles prior to freezing. Water vapor deposition on ice crystals and trapping of additional HNO3 reduces the molar ratio to values close to the ratio of HNO<sub>3</sub>/H<sub>2</sub>O in the gas phase while the cloud ages.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:In-situ observations and modeling of small nitric acid-containing ice crystals
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID
Voigt, ChristianeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kärcher, BerndNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schlager, HansNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schiller, CorneliusFZ Jülich, JülichNICHT SPEZIFIZIERT
Krämer, MartinaFZ Jülich, JülichNICHT SPEZIFIZIERT
Vössing, HermannUniv. Mainz, MainzNICHT SPEZIFIZIERT
DeReus, MarianUniv. Mainz, MainzNICHT SPEZIFIZIERT
Borrmann, StephanMPI für Chemie, MainzNICHT SPEZIFIZIERT
Mitev, ValentinUniv. Neuchâtel, Neuchâtel, CHNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juni 2007
Erschienen in:Atmospheric Chemistry and Physics
Referierte Publikation:Ja
In Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:7
Seitenbereich:Seiten 3373-3383
Status:veröffentlicht
Stichwörter:cirrus, nitric acid, trace gas uptake, ice
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HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W EO - Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):W - Projekt Partikel und Zirren II (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Atmosphärische Spurenstoffe
Hinterlegt von: Voigt, Dr.rer.nat. Christiane
Hinterlegt am:05 Jul 2007
Letzte Änderung:20 Okt 2014 14:31

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