Das Projekt "Esposure and risk assessment for fine and ultrafine in ambient air" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF-Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH - Institut für Epidemiologie durchgeführt. Objective: 1. Compare available particle counters to measure continuously concentrations and size distributions of fine and ultra fine particles in the urban atmosphere. 2. Assess the size distribution and elemental composition of respirable particles in different urban atmospheres in Germany, the Netherlands and Finland. General Information/Expected achievements: The project is expected to produce significant improvements in our understanding on size distributions, intercorrelations, and behaviour of fine and ultra fine particles in urban air in Europe and how to best measure them. This will also enable future studies to address the question, which characteristics (size, number, elemental composition) of respirable particles in ambient air determine their health effects. Methods Particle counters. The German Mobile Aerosol Spectrometer (MAS) consists of two different sensors covering different size ranges. Particles in the size range from 0.01 5m to 0.1 5m are measured using a differential mobility analyzer (DMA, TSI model 3071) in combination with a condensation nucleus counter (CNC, TSI model 3760). Particles in the size range from 0.1 5m up to 3 5m are classified by a laser aerosol spectrometer (LAS, PMS model LAS-X). In the Netherlands, similar equipment as in Germany will be used. Electric Aerosol Spectrometer (EAS) used in Finland is based on the electric measurement principal similar to the principle of EAA model 3030 of TSI, but significantly modified taking into account the needs of atmospheric aerosol studies in urban and rural environment. EAS has an enlarged measurement range from 0.010 5m to 10 5m divided into fractions. All fractions are measured in parallel and simultaneously. Other Measurements In addition to the particle counters, the following measurements will be done: CPC (TSI 3022A), 24-hour samples of PM10 and PM2.5 with impactors, metal composition of PM2.5 filters and continuous monitoring of gaseous pollutants and weather. Comparisons between different particle counters. The particle counters will be compared mainly running them side-by-side in ambient air conditions. Measuring campaign of ambient aerosols During the winter 1996-97, levels, gradients, and elemental composition of fine particles in urban sites in Germany, the Netherlands, and Finland will be determined. In each location, ambient air quality will be monitored at one site representing background urban levels of air pollution. Prime Contractor: National Public Health Institute, Unit of Environmental Epidemiology; Helsinki; Finland.
Das Projekt "Freie troposphaerische Aerosole und ihre Vermischung mit der marinen Grenzschicht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Kernphysik durchgeführt. Objective: To provide the necessary data to incorporate aerosols into global climate models and to reduce the uncertainty in the calculation of climate forcing by General Information: FREETROPE is one of five projects that together form the European contribution to the experimental phase of IGAC s second Aerosol Characterisation Experiment (ACE-2). The specific task of FREETROPE is to describe one part of the aerosol life cycle in the marine environment and how it is perturbed by anthropogenic emissions. This is accomplished by characterising the aerosol in the free troposphere (FT) of the sub-tropical North Atlantic, and by performing systematic comparisons with the aerosol in the marine boundary layer (MBL). Using the Cessna Citation the FT aerosol is characterised over larger areas. These characterisations will form the basis for process studies in FREETROPE focusing on 1) the nucleation and growth of aerosols in the clean and perturbed FT, and 2) their possible entrainment in the MBL, with subsequent effects on MBL aerosols and cloud processes. A description of these processes together with other processes, e.g. cloud processes, studied in the other ACE-2 projects LAGRANGIAN and HILLCLOUD will give a unique possibility to give a description of the full life cycle of the atmospheric particles. FREETROPE will operate from Tenerife, doing continuous simultaneous measurements at a coastal MBL station (40 m), and a FT station (Izana, 2360 m). The Cessna Citation will complement these measurements with 50 hours of flight hours between 2300 and 12000 m. At the ground sites, the hygroscopic properties and state of mixing will further be investigated. On all platforms aerosol measurements will be complemented with gas measurements to the extent that they provide information about precursors to aerosol formation and condensational growth, or can indicate the origin of air masses. The Citation will carry a unique payload of mass spectrometers and aerosol instrumentation to study nucleation of H2SO4 and possibly other species (NH4Cl, (NH4)H2SO4 and organics) in the free troposphere. The two ground based station form an ideal set up to study the role of FT-MBL entrainment. The measurements will be supported by trajectory analysis, aerosol dynamic modelling and regional scale modelling that will make a first integration of the data. Prime Contractor: Stockholms Universitet, Department of Meteorology; Stockholm; Schweden.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Eisbildung und Wolkenmikrophysik bei CERN-CLOUD-Kampagnen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Atmosphärische Aerosolforschung durchgeführt. Ziel des CLOUD-Experiments am CERN ist die Untersuchung der Bildung und des initialen Wachstums von Partikeln (Aerosolen) in der Atmosphäre, um ein verbessertes Verständnis des Strahlungsantriebs durch Aerosole zu erreichen. Das Teilprojekt beteiligt sich mit Messungen zur Wolkenmikrophysik an der CLOUD Kammer. Diese beinhalten Messungen des Wasserdampfpartialdrucks sowie der eisbildenden Aerosolpartikel. Der Wasserdampfpartialdruck wird mit einem vom KIT eigens für die CERN-CLOUD-Kammer entwickelten in situ TDL (Tuneable Diode Laser) Spektrometer gemessen. Neu hinzu kommt ein mobiles Gerät namens INKA (Ice Nucleating Particle Counter of the Karlsruhe Institute of Technology) zur Messung eisbildender Aerosolpartikel (INPs = Ice Nucleating Particles) bei kontrollierten Temperaturen und Eisübersättigungen. Im Rahmen des Projekts wird INKA auch mit den INP-Geräten FINCH und SPIN der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt und des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) in Leipzig verglichen. Derartige Vergleichsmessungen sind eine wichtige Grundlage für die Weiterentwicklung und Anwendung dieser neuen Messgeräte in der Atmosphären-, Wolken- und Klimaforschung. Die Ergebnisse tragen dazu bei, Wettervorhersagen und Klimaprognosen weiter zu verbessen.
Das Projekt "Neue Perspektiven für die Wolken- und Niederschlagsforschung durch Kopplung von Radar- und Lidartechnik (Einsatz eines Wolkenradars)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V. durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Schaffung neuer Perspektiven in der Wolken- und Niederschlagsforschung mittels Kopplung von Radar- und Lidartechnik. Ausführliche experimentelle Tests mit einem neu anzuschaffenden Wolkenradar und einem Mikrowellenradiometer und den bereits am IfT betriebenen Lidarsystemen stehen im Mittelpunkt einer Demonstrationsphase für diese Kopplung. Langfristig soll mit dieser einzigartigen Gerätekombination ein fundierter und umfangreicher Beitrag zur Untersuchung von Aerosolen und Wolken, deren Wechselwirkungen und Einfluss auf den Energie- und Wasserkreislauf geleistet werden. Zu Beginn des Vorhabens werden parallel die Planungen zur Integration der Instrumente in eine Messplattform (See-Container) durchgeführt (Monate 1-3). Die Anlieferung aller Komponenten und die Integration in die Messplattform sollen bis Ende des Projektmonats 6 abgeschlossen sein. Anschließend erfolgen Einweisungen, Inbetriebnahme und erste Tests aller Geräte (Monat 7). Für den zweiten Abschnitt des Projekts (Monate 8-13) ist ein umfangreiches Demonstrationsexperiment am IfT geplant, in dem Wolkenradar und Mikrowellenradiometer getestet und im Verbund mit dem IfT-Doppler-Lidar und dem Mehrwellenlängen-Raman/Polarisations-Lidar zur Untersuchung von Wolkeneigenschaften eingesetzt werden. Die Projektmonate 14-15 dienen der Auswertung und Zusammenfassung der Ergebnisse.
The identification of different sources of the carbonaceous aerosol (organics and black carbon) was investigated at a mountain forest site located in central Germany from September to October 2010 to characterize incoming air masses during the Hill Cap Cloud Thuringia 2010 (HCCT-2010) experiment. The near-PM1 chemical composition, as measured by a high-resolution time-of-flight aerosol mass spectrometer (HR-ToF-AMS), was dominated by organic aerosol (OA; 41%) followed by sulfate (19%) and nitrate (18%). Source apportionment of the OA fraction was performed using the multilinear engine (ME-2) approach, resulting in the identification of the following five factors: hydrocarbon-like OA (HOA; 3% of OA mass), biomass burning OA (BBOA; 13%), semi-volatile-like OA (SV-OOA; 19%), and two oxygenated OA (OOA) factors. The more oxidized OOA (MO-OOA, 28%) was interpreted as being influenced by aged, polluted continental air masses, whereas the less oxidized OOA (LO-OOA, 37%) was found to be more linked to aged biogenic sources. Equivalent black carbon (eBC), measured by a multi-angle absorption photometer (MAAP) represented 10% of the total particulate matter (PM). The eBC was clearly associated with HOA, BBOA, and MO-OOA factors (all together R2=0.83). Therefore, eBC's contribution to each factor was achieved using a multi-linear regression model. More than half of the eBC (52%) was associated with long-range transport (i.e., MO-OOA), whereas liquid fuel eBC (35%) and biomass burning eBC (13%) were associated with local emissions, leading to a complete apportionment of the carbonaceous aerosol. The separation between local and transported eBC was well supported by the mass size distribution of elemental carbon (EC) from Berner impactor samples. Air masses with the strongest marine influence, based on back trajectory analysis, corresponded with a low particle mass concentration (6.4-7.5 (my)g m-3) and organic fraction (~30%). However, they also had the largest contribution of primary OA (HOA ~ 4% and BBOA 15%-20%), which was associated with local emissions. Continental air masses had the highest mass concentration (11.4-12.6 (my)g m-3), and a larger fraction of oxygenated OA (~45%) indicated highly processed OA. The present results emphasize the key role played by long-range transport processes not only in the OA fraction but also in the eBC mass concentration and the importance of improving our knowledge on the identification of eBC sources. © Author(s) 202
Das Projekt "Teilprojekt 9 (GUF-NF): Ausbau des Taunusobservatoriums (TO) am Kleinen Feldberg im Hinblick auf umfassende in-situ-Messungen von Aerosolen und kurzlebigen Spurengasen im Rahmen von ACTRIS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut für Atmosphäre und Umwelt durchgeführt. Im Rahmen von ACTRIS-D wird das Taunusobservatorium (TO) mit modernsten Messgeräten ausgestattet. Die Geräte dienen umfassenden in-situ Messungen von Aerosolen, Spurengasen, meteorologischen Parametern sowie Strahlungsflüssen. Aerosolspektrometer ermöglichen die Erfassung der Aerosolgrößenverteilung zwischen 1 nm und 10 Mikro m. Des Weiteren sind Aerosol-Messgeräte zur Bestimmung der Rußkonzentration, der optischen Eigenschaften und der größenaufgelösten chemischen Zusammensetzung vorgesehen. Die Messung der Spurengase umfasst O3, NOx, CO, SO2 und NH3. Ein Protonentransfer-Massenspektrometer (MS) und ein Medusa GC-Flugzeit-MS ermöglichen die Messung von flüchtigen organischen Substanzen und Kohlenwasserstoffen. Für die Messung gasförmiger Schwefelsäure und hochoxygenierter organischer Moleküle ist ein Chemisches-Ionisations-MS mit Nitrat-Primärionen vorgesehen. Zusätzlich zu den geplanten Langzeitmessungen der genannten Komponenten ermöglichen die Geräte detaillierte Studien zur Aerosolnukleation und zum Aerosolwachstum sowie zum Einfluss verschiedener Spurengase auf diese Prozesse. Aufgrund der Lage des TO können die dort ankommenden Luftmassen entweder relativ sauber (Luft von der bewaldeten Region im Nordwesten) oder anthropogen belastet (Luft vom Rhein-Main-Gebiet in südlicher Richtung) sein. Aus diesem Grund kann ebenfalls der Einfluss der Luftmassenherkunft (biogen vs. anthropogen) auf die Aerosol-Beladung und die Partikelneubildung untersucht werden. In vergangenen Jahren wurden bereits mehrere umfangreiche Messkampagnen am TO durchgeführt (in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz, der Technischen Universität Darmstadt, der Universität Bremen, etc.). Die Ausstattung des Taunus-Observatoriums mit modernsten Messgeräten für kontinuierliche Langzeitmessungen etabliert den Standort als herausragende Forschungs- und Messstation.
Das Projekt "Influence of aerosol composition on cloud formation: in-situ studies by mass spectrometric measurements onboard HALO" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut für Atmosphäre und Umwelt durchgeführt. Many current topics in atmospheric science, especially those related to climate research, are closely connected to the chemical composition of aerosol and cloud particles. Examples are, amongst others, the interactions between aerosol particles and clouds, as well as the radiative and microphysical properties of mixed phase and cirrus clouds. For aircraft based chemical composition measurements of aerosol and cloud particles, a highly time-resolved technique is essential since the spatial variations of aerosol particles can be large, especially in the vicinity of clouds. Such a technique has not been available for aircraft use in the German science community. Therefore, we developed in the first phase of the SPP HALO (SCHN 1138/1-1) a new aircraft based single particle aerosol mass spectrometer (ALABAMA) and adapted a second, existing instrument (C-ToF-AMS) for aircraft use. Both instruments have been successfully operated on different research aircraft in 2008 and 2009 and delivered important data on volcanic aerosol, Arctic pollution plumes and urban megacity emissions. In the upcoming funding period of the SPP, we plan to operate the new instruments during the HALO missions ML-CIRRUS, ACRIDICON, and NARVAL, with emphasis on cirrus cloud residual composition, aerosol chemistry and aerosol-cloud interactions.
Das Projekt "In-situ Messungen von eiskeimbildenden Partikeln (INP) und quantitative Bestimmung von biologischen INP" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut für Atmosphäre und Umwelt durchgeführt. Die Bildung der Eis Phase in der Troposphäre stellt einen wichtigen Fokus der aktuellen Atmosphärenforschung dar. Durch heterogene Nukleation entstehen bei Temperaturen oberhalb von -37°C primäre Eiskristalle an sogenannten eiskeimbildenden Partikeln (INP, engl, ice nucleating particles). Die räumliche Verteilung der INP und deren Quellen variieren stark. In der Atmosphäre finden sich INP nur in sehr geringer Anzahlkonzentration, oft weniger als ein Partikel pro Liter, und sie stellen nur eine kleine Untergruppe des gesamten atmosphärischen Aerosols dar. Ziel dieses Antrages ist es die Anzahlkonzentrationen von eiskeimbildenden Partikeln und deren Variabilität in der Atmosphäre zu messen. Außerdem sind Laborstudien geplant, in denen unser Verständnis über die chemischen und biologischen Eigenschaften der Partikel, die die Eisbildung initiieren, verbessert werden soll. Mit dem von unserer Arbeitsgruppe entwickelten Eiskeimzahler FINCH (Fast Ice Nucleaus CHamber) sollen die atmosphärischen Anzahlkonzentrationen von INP bei verschiedenen Gefriertemperaturen und Übersättigungen an mehreren Standorten gemessen werden. Die Kopplung von FINCH mit einem virtuellen Gegenstromimpaktor (CVI, engl, counter-flow virtual impactor, Kooperation mit RP2), die während lNUIT-1 entwickelt und getestet wurde, soll nun weiter charakterisiert und Messungen damit fortgesetzt werden. Bei dieser Methode werden die Eispartikel, die in FINCH gebildet werden, von den unterkühlten Tröpfchen und inaktivierten Partikeln separiert und mit weiteren Messmethoden untersucht. In Kooperation mit RP2 und RP8 planen wir hierbei die Charakterisierung der INP mittels Größen- und Aerosolmassenspektrometer sowie die Sammlung der INP auf Filtern oder Impaktorplatten zur anschließenden Analyse mit einem Elektronenmikroskop (ESEM, engl. DFG fomi 54.011 -04/14 page 3 of 6 Environmental Scanning Electron Microscopy). Die Feldmessdaten werden von umfangreichen Laborstudien an den Forschungseinrichtungen AIDA (RP6) und LACIS (RP7) ergänzt. Dort soll das Immersionsgefrieren von verschiedenen Testpartikeln aus biologischem Material (z.B. Zellulose), porösem Material (z.B. Zeolith) und Mineralstaub mit geringem organischem Anteil im Detail untersucht werden. Des Weiteren planen wir Labormessungen, bei denen eine verbesserte Charakterisierung der Messunsicherheiten von FINCH erarbeitet werden soll. Außerdem werden regelmäßige Tests und Kalibrierungen mit FINCH durchgeführt, für die Standardroutinen festgelegt werden sollen. Um die Rolle der INP bei der Wolken- und Niederschlagsbildung sowie bei den Wolkeneigenschaften abzuschätzen, werden die gewonnenen Messergebnisse am Ende als Eingabeparameter für erweiterte Wolkenmodelle (Kooperation mit WP-M) dienen.
Das Projekt "Aerosole aus dem asiatischen Monsun in der oberen Troposphäre: Quellen, Alterung, Auswirkungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Spurenstoffe und Fernerkundung (IMK-ASF) durchgeführt. Die Asian Tropopause Aerosol Layer (ATAL), eine Schicht mit erhöhtem Aerosolgehalt, tritt jedes Jahr von Juni bis September in 14-18 km Höhe in einem Gebiet auf, das sich vom Mittelmeer bis zum westlichen Pazifik erstreckt. Hinsichtlich der Zusammensetzung der Partikel, sowie ihrer Bedeutung für die Strahlungsbilanz in dieser klimasensitiven Höhenregion bestehen große Unsicherheiten. Die bisher einzigen Flugzeugmessungen aus dem Zentrum der ATAL wurden 2017 im Rahmen der StratoClim Kampagne von Kathmandu aus gewonnen. Dabei entdeckten wir mit Hilfe des Infrarotspektrometers GLORIA auf dem Forschungsflugzeug Geophysica, dass feste Ammoniumnitrat (AN) â€Ì Partikel einen beträchtlichen Teil der Aerosolmasse ausmachen. Diese zählen zu den effizientesten Eiskeimen in der Atmosphäre. Zudem zeigte die gleichzeitige Messung von Ammoniakgas (NH3) durch GLORIA, dass dieses Vorläufergas durch starke Konvektion in die obere Troposphäre verfrachtet wird. Im Rahmen der PHILEAS-Kampagne schlagen wir eine gemeinsamen Betrachtung von atmosphärischen Modellsimulationen und Messungen vor, um die Zusammensetzung, Ursprung, Auswirkungen und Verbleib der ATAL-Partikel zu untersuchen â€Ì insbesondere im Hinblick auf ihre Prozessierung sowie ihren Einfluss auf die obere Troposphäre und die untere Stratosphäre der nördlichen Hemisphäre. Messungen von monsunbeeinflussten Luftmassen über dem östlichen Mittelmeer sowie über dem nördlichen Pazifik werden es uns erlauben, Luft mit gealtertem Aerosol- und Spurengasgehalt zu analysieren und damit die StratoClim-Beobachtungen aus dem Inneren des Monsuns zu komplementieren. Um dabei die wahrscheinlich geringeren Konzentrationen an Aerosol und Spurengasen zu quantifizieren, schlagen wir vor, die GLORIA-Datenerfassung von NH3 und AN u.a. durch die Verwendung neuartiger spektroskopischer Daten zu verbessern. Ferner werden wir die Analyse der GLORIA-Spektren auf Sulfataerosole sowie deren Vorläufergas SO2 auszudehnen. Auf der Modellseite werden wir das globale Wetter- und Klimamodellsystem ICON-ART weiterentwickeln, um die ATAL unter Einbeziehung verschiedener Aerosoltypen (Nitrat, Ammonium, Sulfat, organische Partikel, Staub) zu simulieren â€Ì unter Berücksichtigung der hohen Eiskeimfähigkeit von festem AN. Modellläufe werden durchgeführt, um einerseits einen globalen Überblick über die Entwicklung der ATAL 2023 zu gewinnen und zudem detaillierte, auf die relevanten Kampagnenperioden zugeschnittene, wolkenauflösende Informationen über die Aerosol-Wolken-Strahlungs-Wechselwirkungen zu erhalten. Über die direkte Analyse der PHILEAS-Kampagne hinausgehend wird diese Arbeit die Grundlage für eine verbesserte Analyse von Aerosolparametern aus GLORIA-Beobachtungen früherer und zukünftiger HALO-Kampagnen sowie aus Satellitenbeobachtungen legen. Darüber hinaus wird sie ICON-ART, einem der zentralen Klimamodellsysteme in Deutschland die Simulation von Aerosolprozessen sowie Aerosol/Wolken-Wechselwirkungen im Zusammenhang mit der ATAL ermöglichen.
Das Projekt "Untersuchungen ueber den Abscheidegrad von feinsten fluessigen Teilchen an poroesen Filtermedien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik durchgeführt. Entwicklung einer Messmethode zur Tropfengroessenbestimmung im Bereich 50 Mikron, welche ueber Konzentration und Tropfenspektrum Aufschluss gibt.
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| Bund | 42 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 38 |
| unbekannt | 4 |
| License | Count |
|---|---|
| open | 38 |
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| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 38 |
| Englisch | 22 |
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|---|---|
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| Webseite | 7 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 33 |
| Lebewesen & Lebensräume | 32 |
| Luft | 37 |
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| Weitere | 42 |