Anschlussprojekte | Sonderprojekte

Förderbeginn 01.07.2005

Neue analytische Methoden zur Charakterisierung von Vorläufern von Kondensationskeimen in Wolken

Prof. Dr. Volker Engel
Universität Würzburg
Institut für Physikalische Chemie

PD Dr. Otto Dopfer
Universität Würzburg
Institut für Physikalische Chemie

Prof. Dr. S. A. Nizkorodov
University of California, Irvine
School of Physical Sciences


Wir planen die Entwicklung, Optimierung und Nutzung neuer analytischer Methoden, um die Strukturen und das Wachstum von Vorläufern von Kondensationskeimen in Wolken (CCN=cloud condensation nuclei, geladene H2SO4/H2O Aerosolpartikel) zu untersuchen. Zu diesem Zweck entwickeln wir eine effiziente Quelle für H2SO4/H2O Partikel, deren strukturelle und photochemische Eigenschaften mit Hilfe moderner massenspektrometrischer, laserspektroskopischer und quantenchemischer Techniken charakterisiert werden sollen. Die Ergebnisse liefern neue Einblicke in molekulare Wachstumsmechanismen von Aerosolpartikeln in der Atmosphäre. Sie bilden zudem die Voraussetzung für den spektroskopischen Nachweis von CCN Vorläufern in der Atmosphäre. Dies führt wiederum zu einem verbesserten Verständnis der Erzeugung von Aerosolpartikeln in unserer Atmosphäre.

Abschlussbericht
Innerhalb dieses gemeinsamen Projekts haben wir eine neue Cluster- und Aerosolteilchenquelle entwickelt, optimiert und angewandt, um die Zusammensetzung, Struktur und das photochemischer Verhalten von Vorläufern von Kondensationskeimen in Wolken (CCN=cloud condensation nuclei), insbesondere geladene H2SO4/H2O und H2O/H2CO3 Aerosolpartikel, zu untersuchen, und zwar mit Hilfe moderner massenspektrometrischer, laserspektroskopischer und quantenchemischer Techniken. Erste Ergebnisse zum H2O/H2CO3 System sind bereits in einer hochkarätigen Zeitschrift publiziert [1]. Die Ergebnisse liefern neue Einblicke in molekulare Wachstumsmechanismen dieser Aerosolpartikel in der Atmosphäre auf molekularem Niveau. Sie bilden zudem die Voraussetzung für den spektroskopischen Nachweis von CCN Vorläufern in der Atmosphäre. Dies führt schließlich wiederum zu einem verbesserten Verständnis der Erzeugung von Aerosolpartikeln in unserer Atmosphäre.

[1] Structure and IR spectrum of protonated carbonic acid, H.-S. Andrei, S.A. Nizkorodov, O. Dopfer, Angew. Chem., in press (2007), DOI: 10.1002/ange.200700750.