Modellierung von Kondensstreifenzirren: Mikrophysikalische und optische Eigenschaften

Kurzfassung

Kondensstreifenzirren machen den größten Beitrag des Klimaeffekts von Luftverkehr aus. Vorherige Abschätzungen mithilfe von Klimamodellen stützen sich auf Annäherungen bei welchen die Parametrisierung der mikrophysikalischen Prozesse von Kondensstreifen alleine auf dem Eiswassergehalt basiert. Das implementierte mikrophysikalische Zwei-Momenten-Schema (prognostischer Eiswassergehalt und Eispartikelanzahldichte) macht eine realistischere Darstellung der Eigenschaften von Kondensstreifenzirren möglich. Das führt zu einer exakteren Abschätzung ihrer Klimawirkung und deren Sensitivität zu Änderungen in der Eispartikelanzahldichte. Als Konsequenz der verbesserten Parametrisierung der mikrophysikalischen Prozesse ist die optische Dicke im Gegensatz zu früheren Studien in Gebieten mit hoher Flugverkehrsdichte größer wegen der hohen Eispartikelanzahldichte auf den Hauptflugrouten. Es stellte sich heraus, dass die mikrophysikalischen und optischen Eigenschaften von Kondensstreifenzirren stark abhängig von der anfänglichen Eispartikelanzahl sind. Wird diese reduziert, wie bei der Verwendung von alternativen Treibstoffen angenommen, führt das zu einer allgemeinen Abnahme der optischen Dicke und des sichtbaren Bedeckungsgrads von Kondensstreifenzirren.