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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Aerosole

Aerosole sind wichtige Komponenten der Atmosphäre, da sie wichtige Rolle in der atmosphärischen Chemie, sowie für Klima und Gesundheit spielen. Die Gruppen "Heterogene Reaktionen" und "Stabile Isotope in Aerosolen" in der Aerosolabteilung untersuchen gemeinsam die Quellen und die Zusammensetzung von Aerosolen, sowie ihre Aktivierbarkeit zu Wolkentropfen. Wir verfolgen in erster Linie Prozessstudien zu organischen Aerosolen, die wir in unseren gekoppelten Simulationskammern SAPHIR, SAPHIR-PLUS und dem neuen kontinuierlich gerührtem Flussreaktor SAPHIR++ durchführen. Dazu kommen Messungen in Feldstudien (bodengestützt, am Meteorologischen Turm im FZJ, sowie mit dem Luftschiff Zeppelin NT).

Aktivitäten der Aerosol Gruppe

Organische Aerosole (OA) sind eine wissenschaftliche Herausforderung für belastbare Vorhersagen zur künftigen Klimaentwicklung, da entscheidende organische Emissionen aus Pflanzen kommen, und so an Klima und Klimaerwärmung rückgekoppelt sind. Unsere Aerosolabteilung setzt die erfolgreichen Untersuchungen zur sekundären Aerosolbildung fort, unter direkter Nutzung realer Pflanzenemissionen (Kiendler-Scharr et al. Nature, 2009, Mentel et al., ACP, 2009, 2013, Hohaus et al., AMT, 2016).

Wir klären OA-Bildung in Hinsicht auf nicht-klassische Emissionen (Stress induzierte Pflanzenemissionen), auf nicht-klassischen Mechanismen (ultraschnelle Bildung hochoxidierter Moleküle durch Autoxidation) und auf oxidative Aerosolalterung (Isotopenuhr). Zentrale Methode ist die hochauflösende Massenspektrometrie, die wir wegen der Flüchtigkeit organischer Aerosolkomponenten in Gas- und Partikelphase anwenden und zur Bestimmung des Partitionierungsprozesses selbst.

Neben traditioneller Messung von Konzentration und Größenverteilung von Partikeln, sowie der Wolkenkeimaktivierung, haben wir uns auf die Flugzeit-Massenspektrometrie in Gasphase und Partikelphase spezialisiert, dazu nutzen wir API-TOF-CIMS, HR-TOF-AMS, TAG-AMS und ACM-PTR-MS, sowie Sektorfeld-MS für die Messung natürlicher stabiler Isotope (2D GC-IR-MS).


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