Hamburg 2009 – wissenschaftliches Programm
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UP: Fachverband Umweltphysik
UP 1: Atmosphäre I
UP 1.4: Vortrag
Dienstag, 3. März 2009, 11:42–11:54, VMP 9 HS
Immersionsgefrieren mit Mineralstaub und Bakterien – Laborexperimente zur Gefriereffizienz — •Maren Brinkmann1,3, Daniel Rzesanke2,3 und Thomas Leisner2,3 — 1TU Ilmenau, Institute of Physics — 2University of Heidelberg, Institute of Environmental Physics — 3Forschungszentrum Karlsruhe, Institute of Meteorology and Climate Research
Aufgrund der hohen Aerosolkonzentration in niederen Atmosphärenschichten ist die heterogene Nukleation unterkühlter Tröpfchen ein wichtiger Mechanismus sowohl in Bezug auf die Bildung von Cirruswolken als auch bei der Initiierung von Niederschlag in tropospärischen Wolken.
Zur Quantifizierung der Eisnukleationseffizienz verschiedener Eiskeime werden in unserem Experiment Suspensionen unterschiedlicher Partikel berührungsfrei in einer elektrodynamischen Falle gespeichert. Die statistische Natur des Gefrierprozesses verlangt die Untersuchung großer Tropfenensembles, was durch die Verwendung eines fast vollautomatischen Setups gewährleistet wird. Durch Anwendung klassischer Nukleationstheorie erlaubt die Messung der Zeitspanne, welche die unterkühlten Tröpfchen bei konstanter Temperatur in flüssiger Phase verbleiben, die Bestimmung der Gefrierrate.
Vergleicht man die so ermittelte heterogene Gefrierrate eines Ensembles der Temperatur Thet mit einem homogen gefrorenen Ensemble reiner Wassertröpfchen der Temperatur Thom, so liefert die Differenz dieser Temperaturen ein bequemes Maß für die Gefriereffizienz unterschiedlicher Eiskeime.