Abschlussbericht des Graduiertenkollegs (pdf) - Zentrum für ...

erweitert. Anhand von Flugmessungen wurde der Einfluß der Höhe auf Größenverteilung und chemische
Zusammensetzung untersucht. Da die Aerosolmessungen im Rahmen der NORDEX-Kampagne in der
deutschen Nordseebucht durchgeführt wurden, war es zudem möglich, sowohl kontinentales als auch marines
Aerosol zu analysieren.
Aufgrund des großen Radienbereichs der zu untersuchenden Aerosolpartikel, wurden zur Auswertung zwei
Verfahren verwendet:
• Teilchen mit Radien zwischen 2,0 µm und 41,6 µm wurden an einem Lichtmikroskop ausgewertet.
Biologische Aerosolpartikel wurden mit einem Proteinfarbstoff markiert und konnten dadurch von
nichtbiologischen Teilchen unterschieden werden.
• Die Größenverteilung der Partikel mit Radien zwischen 0,2 µm und 2,2 µm wurde durch Auszählung an
einem Rasterelektronenmikroskop bestimmt. Anhand von energiedispersiver Röntgenspektralanalyse
konnte die Elementzusammensetzung jedes Teilchens erkannt werden. Mittels dieser Information
wurden die Teilchen in sechs verschiedene Aerosolgruppen (Seesalz, Calciumsulfat, mineralische AP,
kohlenstoffhaltige AP, biologische AP und sonstige AP) eingeteilt.
Die mittlere Gesamtkonzentration der atmosphärischen Aerosolpartikel auf Helgoland (r > 0, 2µm) betrug
Nges = 6,12 cm −3 . Konzentrationsänderungen traten sowohl bei sich ändernden Luftmassen als ” -auch
mit zunehmender Probenahmehöhe auf:
• Die Konzentration in kontinental beeinflußten Luftmassen lag deutlich höher als die in mariner Luft.
Die Größenverteilung des marinen Aerosols zeigte einen flacheren Verlauf als die des kontinentalen.
• Es wurde ein deutliches Vertikalprofil der Teilchenkonzentration festgestellt. In der atmosphärischen
Reibungsschicht war sie aufgrund guter Mischung relativ konstant, doch nahm sie oberhalb der
Grenzschicht um bis zu eine Größenordnung ab.
Die Zusammensetzung des atmosphärischen Aerosols war stark abhängig vom Luftmassenursprung und der
Teilchengröße. Es konnte dagegen keine tendenzielle Zu- oder Abnahme einzelner Aerosolgruppen mit der
Höhe festgestellt werden:
• Kontinentale Luftmassen wurden von den kohlenstoffhaltigen -, biologischen -, mineralischen -
und Calciumsulfatteilchen dominiert. In mariner Luft traten neben den Seesalzteilchen auch
Calciumsulfat- und biologische Teilchen auf.
• Aufgrund der unterschiedlichen Entstehungsprozesse der Aerosolgruppen wurde eine starke Radienabhängigkeit
der chemischen Zusammensetzung der Partikel festgestellt. Die bevorzugt durch
gas-to-particle conversion entstehenden kohlenstoffhaltigen Teilchen dominierten das Aerosol im Submikrometerbereich.
Der prozentuale Anteil der durch bulk-to-particle conversion produzierten Aerosolgruppen
(mineralische - und Seesalzteilchen) stieg dagegen mit wachsendem Partikelradius an.
Biologische Aerosolpartikel treten dagegen in allen Größenbereichen zwischen wenigen Nanometern
(Viren) und mehreren Hundert Mikrometern (Pollen, Fragmente) auf.
6.1.3 Messungen des remote continental Aerosols in Sibirien
Bearbeiter: Dipl.-Phys. Pjotr Koutsenoguii
Hauptbetreuer: Univ.-Prof. Dr. R. Jaenicke
Atmospheric aerosols are produced by mechanical disintegration and gas-to-particle conversion. They act
in the atmosphere, influencing the formation of clouds, the radiation budget and thus the climate and
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