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 "Bedeutung des Cloud Processing und von organischen Stoffen bei der Bildung wasserloeslicher Schichten auf Mineralstaubpartikeln sowie deren Auswirkungen auf die Wolkencharakteristika" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Institut für Physik der Atmosphäre durchgeführt. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Aerosolen, wie zum Beispiel Mineralstaub, koennen durch die Bildung wasserloeslicher Schichten (vor allem Sulfate) auf der Partikeloberflaeche veraendert werden. Die Bildung von Sulfatschichten auf Mineralstaubpartikeln hat einen Einfluss auf die Eignung der Partikel zur Tropfenbildung und somit auch auf Wolken- und Niederschlagsbildung. Bislang ist noch nicht gruendlich untersucht worden, wie diese wasserloeslichen Schichten auf unloeslichen Partikeln entstehen koennen. Zwei moegliche Entstehungsmechanismen sind das cloud processing von Mineralstaubpartikeln und Oberflaechenreaktionen von Gasen auf der Partikeloberflaeche. Ziel des Projektes ist es anhand von Feldexperimenten, Laborexperimenten und numerischen Modellen, die Entstehung wasserloeslicher Schichten auf Mineralstaubpartikeln sowie deren Auswirkungen auf die Wolkenmikrophysik und die Niederschlagsbildung zu untersuchen.