Schwerpunktprogramm (SPP) 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the 'High Altitude and Long Range Research Aircraft' (HALO), Entwicklungen zur physikalischen und chemischen Charakterisierung eisnukleierender Aerosolpartikel mit HALO: Hochvolumenstrom-Sammler, automatisiertes 'Freezing Array' und analytische Methoden

Description: Das hier vorgeschlagene Projekt basiert auf und ergänzt Untersuchungen die im Rahmen des DFG-Transregios 172 'Arktische Klimaveränderungen', und hier speziell dem Projekt B04 'Ship-based physical and chemical characteristics and sources of Arctic ice nucleating particles and cloud condensation nuclei', durchgeführt werden. Im Rahmen von TR 172, B04, ist es u.a. das Ziel, über schiffbasierte Messungen detaillierte Informationen hinsichtlich arktischer eisnukleierender Partikel (Anzahlkonzentration; chemische Natur, mineralisch und/oder organisch; Herkunft, lokal oder Ferntransport) zu erlangen. Diese schiffsbasierten Messungen können allerdings nur ein erster Schritt auf dem Weg zu einem besseren Verständnis von Aerosol-Wolken-Wechselwirkungen in der Arktis im allgemeinen, und der Vereisung Arktischer Wolken im Besonderen, sein. Hierzu sind u.a. Informationen aus unterschiedlichen Höhen (innerhalb der planetaren Grenzschicht und in der freien Troposphäre) erforderlich. Daher sollen die in TR 172, B04, geplanten Aktivitäten u.a. durch INP-bezogene Messungen an Bord des Forschungsflugzeuges HALO ergänzt werden. Spezifisch zielen wir auf die Bestimmung von INP-Anzahlkonzentrationen, und über Analyse der chemischen Partikelzusammensetzung auf Hinweise bzgl. der INP Herkunft / Quellen. Im Rahmen des vorliegenden Antrages werden wir uns daher auf die Entwicklung, den Test und die Zulassung eines Hochvolumenstrom-Aerosolpartikelsammlers für sub- und supermikrone Aerosolpartikel für das Forschungsflugzeug HALO konzentrieren. Das Sammlersystem wird im Wesentlichen aus einer adaptierten Version des schon existierenden (aber noch zuzulassenden) 'Micrometre Aerosol Inlet' (MAI) und einem noch zu entwickelnden Hochvolumenstrom-Filtersammler, bestehen. Die Berücksichtigung hoher Volumenströmen (Größenordnung 100 l/min) ist aufgrund der zu erwartenden niedrigen Aerosolpartikel- und INP-Konzentrationen, und dem daraus resultierenden Bedarf nach der Sammlung großer Luftvolumina erforderlich. Der erste wissenschaftliche Einsatz des entwickelten Systems soll im Rahmen der ARCTIC-HALO-Kampagne erfolgen, welche für die zweite Phase des TR 172 (2020-2023) geplant ist. Nach seiner Entwicklung, steht das Sammlersystem (Einlass und/oder Filtersammler) für sub- und supermikrone Aerosolpartikel für weitere HALO-Missionen zur Verfügung. Zur Durchführung der notwendigen Arbeiten beantragen wir Mittel für eine 75 % und eine 50% PostDoc-Stelle für jeweils 3 Jahre. Ferner beantragen wir Mittel für die Adaptierung und die Zulassung des Hochvolumenstrom-Aerosolpartikelsammlers. Alle anderen direkten Kosten werden aus dem Haushalt des TROPOS übernommen.

SupportProgram

Tags: Motorflugzeug ? Aerosol ? Bewölkung ? Chemische Analyse ? Filter ? Gletscher ? Partikelgrößenverteilung ? Topographie ? Frost ? Organische Verbindung ? Arktis ? Automatisierung ? Betriebskosten ? Filtration ? Klimatologie ? Luftfahrzeug ? Messdaten ? Schiff ? Troposphäre ? Wolke ? Zulassung ? Zertifizierung ? Planetarische Grenzschicht ? Forschung und Entwicklung ? Messung ? Klimawandel ? Datenerhebung ? Arbeit ? Atmosphärenchemie ? Finanzierung ? Weiträumiger Transport ? Forschung ? Infrastruktur ? Analyse ? Atmosphärischer Prozess ? Kondensationskern ? Mineral ? Partikel ? Erdsystem ? Wolkenbildung ? Anzahlkonzentration ? Chemische Kenngröße ? Aktivitätsmessung ? Ortsbestimmung ? Wechselwirkung ? Atmosphärische Wissenschaften ?

Region: Sachsen Sachsen

Bounding boxes: 11.873796285562536° .. 15.041531420443214° x 50.17165572346286° .. 51.684038687368236°

License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Finanzielle Förderung)
• Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V. (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Last harvest: 06.10.2026 00:50

Time ranges: 2016-01-01 - 2026-10-20

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Developments concerning the physical and chemical characterization of ice nucleating aerosol particles with HALO: High volume flow aerosol particle sampling system, automated freezing array, and analytical methods
  Description: The proposed project is based on and extents investigations to be carried out in the framework of DFG Transregional Collaborative Research Centre TR 172, entitled 'ArctiC Amplification: Relevant Atmospheric and SurfaCe Processes, and Feedback Mechanisms' (AC) 3, and here especially project B04 'Ship-based physical and chemical characteristics and sources of Arctic ice nucleating particles and cloud condensation nuclei'. In TR 172, B04, the goal is to gain information (number concentration; chemical nature, mineral or organic; origin, local sources or long range transport) on Arctic ice nucleating particles (INP), by means of ship-borne measurements. However, these measurements can only be regarded as a first step, and measurements at different altitudes (inside the boundary layer and in the free troposphere) are mandatory to further increase our understanding of Arctic aerosol and cloud interactions in general, and Arctic cloud glaciation in particular. Therefore, activities carried out in TR 172 should be complemented by future INP-related measurements on board the research aircraft HALO. Specifically we are aiming at determining the number concentration of Arctic INP at higher altitudes, and finding indications concerning the INPs origin / sources by means of chemical particle composition analysis. To achieve this, in the framework of the present proposal we will focus on the development, testing and certification of a suitable high volume flow filter sampling system, for sub- and super-micron aerosol particles for operation on board the German research airplane HALO. The sampling system will mainly consist of an adapted version of the already existing (but not yet certified) 'micrometre aerosol inlet' (MAI), and a still to be developed high volume flow filter sampler. Consideration of high volume flows (order 100 l/min) is required because of the expected low aerosol particle and INP number concentrations, and the resulting need for the collection of large air volumes. The first scientific application of the developed system is planned for the future ARCTIC-HALO campaign, foreseen for the second phase of TR 172 years (2020-2023), and will deal with the investigation of INP properties in the Arctic. However, after its successful development, the sampling system can be operated on other missions in which sampling of sub- and super-micron sized aerosol particles is required. For carrying out the planned works, we apply for one 75%, and one 50% PostDoc-positions for 3 years as well as the costs for adaptation and certification of the high volume aerosol inlet and the filter sampler. All other direct costs will be funded from the TROPOS internal budget.
  URL: https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1073828

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