München 2004 – wissenschaftliches Programm

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UP: Umweltphysik

UP 22: Das „Aerosol“ im Labor

UP 22.1: Fachvortrag

Dienstag, 23. März 2004, 16:30–16:45, HS 020

Laboruntersuchungen zur Aufnahme flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) an Eiskristallen — •Elke Fries¹, Wolfgang Jaeschke¹, Ines Hoog², Subir Mitra² und Stephan Borrmann² — ¹Institut für Meteorologie und Geophysik, Universität Frankfurt — ²Institut für Physik der Atmosphäre, Universität Mainz

Ein wesentlicher Teil unseres Niederschlags wird nach dem Bergeron-Findeisen Prozess über die troposhärische Eisphase gebildet. Zur Bestimmung der Aufnahme von flüchtigen organischen Substanzen (VOC) an Eis während des Kristallwachstums bei verschiedenen Temperaturen wurden in einer begehbaren Kältekammer des Instituts für Physik der Atmosphäre an der Universität Mainz Laborversuche durchgeführt. Hierbei wurde ein mit gereinigter Außenluft verdünntes organisches Gasgemisch bestehend aus 12 verschiedenen VOCs über eine beheizte Kapillare mit einer Geschwindigkeit von 2 cm/s in eine Eiswachstumskammer, die sich innerhalb der Kältekammer befindet, geleitet. Bei einer Durchschnittskammertemperatur von 268 K bildeten sich säulenförmige Eiskristalle aus. In diesem Temperaturbereich konnten vermehrt VOCs mit Wasserlöslichkeiten größer als 160 mg/l im Eis nachgewiesen werden. Bei niedrigeren Temperaturen von durchschnittlich 243 K bildeten sich dendritsche Eiskristalle. In diesem Temperaturbereich wurden vorzugsweise organische Substanzen mit Wasserlöslichkeiten kleiner als 50 mg/l im Eis aufgenommen. Mit den Versuchen konnte gezeigt werden, dass die Auswascheffizienz des Niederschlags gegenüber VOCs einmal durch die physikalisch-chemischen Substanzeigenschaften und darüber hinaus ganz entscheidend durch die Mikrophysik der Eisbildung bestimmt wird.