Feinstaub und Vulkanasche in der Erdatmosphäre - Mit Forschungsflugzeugen weltweit im Einsatz

Abstract

Feinste Partikel findet man überall in der Erdatmosphäre. Staub aus den Wüstengebieten der Erde kann durch Winde um den gesamten Globus transportiert werden. Ähnlich ist es bei Ruß oder Schwefelsäure-haltigen Partikeln aus Industrieprozessen, die noch in Tausenden Kilometern Entfernung von ihren Quellen nachgewiesen und auch in Höhen von über zehn Kilometern in der Atmosphäre transportiert werden können. Diese luftgetragenen Partikel, auch Aerosole genannt, beeinflussen das Klima zum einen, indem sie das Sonnenlicht abschwächen und streuen, zum anderen beeinflussen sie Wolken und Niederschläge. Hohe Konzentrationen von Aerosolpartikeln in Bodennähe können negative gesundheitliche Auswirkungen auf den Menschen haben. Aufsehen erregende, weiträumige Sperrungen des Luftraumes und der Ausfall Tausender Flugverbindungen waren die Folge des Ausbruchs des Vulkans Eyjafjallajökull auf Island im April 2010, als die emittierte Vulkanasche bis nach Zentraleuropa transportiert wurde. Die Beschaffenheit, den Lebenszyklus und die Transportwege der Aerosole in der Erdatmosphäre zu verstehen, ist daher aus vielen Gründen ein Ziel der Atmosphären- und Klimaforschung. Mit Forschungsflugzeugen kann man auch in größeren Höhen in Schichten von Staub und Asche hineinfliegen und dort gezielt Messungen von Konzentration, Größe, Form und chemischer Zusammensetzung der Partikel durchführen. Im Vortrag werden beispielhaft Ergebnisse von Flugzeug-getragenen Messungen von Vulkanasche, im Umfeld von hochreichenden Gewittern und in den Reinluftgebieten der Polarregionen dargestellt. Dabei wird das sich seit vielen Jahren im Einsatz befindende Forschungsflugzeug Falcon 20 des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen, ein modifiziertes zweistrahliges Geschäftsflugzeug, vorgestellt, aber auch ein Ausblick auf das neue deutsche Atmosphärenforschungsflugzeug HALO gegeben. Dr. Andreas Minikin hat an den Universitäten Kassel und Heidelberg Physik studiert und an der Universität Heidelberg im Institut für Umweltphysik promoviert. Von 1994 bis 1998 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven. Im Jahr 1998 war er für einen halbjährigen Aufenthalt bei der Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization der Vereinten Nationen in Virginia/USA. Seit 1999 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Physik der Atmosphäre des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen. Seine Forschungsschwerpunkte sind die Aerosolmikrophysik, der Transport und die globale Verteilung troposphärischer Aerosolpartikel, Zirrus- und Kondensstreifenmessungen in der Erdatmosphäre. Er hat an einigen Sommerexpeditionen in die Antarktis teilgenommen und ist weltweit bei zahlreichen Flugzeug-gebundenen Messkampagnen beteiligt.