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Durch den Monsun: Flugzeugmission zu Auswirkungen auf Luftqualität und Klimawandel

Bei einer Forschungsmission mit dem Flugzeug HALO des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt untersuchen Forscher derzeit, ob und wie sich die Monsun-Regenfälle in Asien auf die Selbstreinigungskraft der Atmosphäre auswirken.
Durch den Monsun: Flugzeugmission zu Auswirkungen auf Luftqualität und Klimawandel
An Bord von HALO: Im Hintergrund rechts das Rack mit den Messgeräten des KIT, oben das Ozongerät, darunter das Massenspektrometer. (Foto: Dr. Felix Geiger)

Mit an Bord sind auch zwei Messgeräte des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT): Die Karlsruher Klimaforscher messen dabei unter anderem die Konzentrationen von Ozon und Aceton. Das Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz koordiniert die Kampagne.

Selbstreinigungskraft der Erdatmosphäre besser verstehen

„Die Erdatmosphäre kann sich von Treibhausgasen oder Abgasen aus dem Verkehr selbst reinigen. Dabei wandeln Hydroxyl-Radikale – das sind besonders reaktionsfreudige Moleküle –, diese Schadstoffe in wasserlösliche Verbindungen um, die dann abregnen können. Die Radikale dienen sozusagen als ‚Waschmittel‘ der Atmosphäre“, sagen Andreas Zahn und Marco Neumaier vom KIT.

Da jedoch besonders in Asien die Luftverschmutzung drastisch ansteigt, vermuten die Wissenschaftler, dass dies die atmosphärische Selbstreinigungskraft und somit die Luftqualität auf der ganzen Welt und den Klimawandel beeinflusst. Der Monsun ist das weltweit größte Wettersystem, die gigantische Luftströmung entwickelt sich besonders stark über Asien und wirbelt Schadstoffe bis zu 15 Kilometer hoch. Ziel der Kampagne ist ein besseres Verständnis der Transportprozesse und der chemischen Reaktionen in diesen Luftmassen.

Messinstrument des KIT kann kleinste organische Verbindungen in Echtzeit erfassen

Für die 30-tägige Kampagne haben die Klimaforscher des KIT zwei besonders leichte und empfindliche Instrumente entwickelt. Eins davon wird die Konzentration von atmosphärischem Ozon analysieren – mit einer hohen zeitlichen Auflösung von zehn Messungen pro Sekunde.

Außerdem haben die Forscher des KIT ein Protonen-Transfer-Reaktions-Massenspektrometer an Bord von HALO: ein hochempfindliches Messinstrument, das während des Fluges in Echtzeit kleinste Spuren flüchtiger organischer Verbindungen erfasst – Spuren, von weniger als 0,1 Millionstel Gramm pro Kubikmeter Luft. Beispiele für solche Verbindungen sind Aceton, Acetonitril und Methanol. Die Wissenschaftler des KIT haben kürzlich in einer Studie bestätigt, dass gerade Aceton eine wichtige Quelle für Hydroxylradikale ist. 

Die Mission OMO (kurz für Oxidation Mechanism Observations, „Beobachtung von Mechanismen der Oxidation“) hat das Max-Planck-Institut für Chemie gemeinsam mit dem Forschungszentrum Jülich, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, dem Karlsruher Institut für Technologie und den Universitäten Bremen, Heidelberg, Leipzig und Wuppertal entwickelt.


Ausführliche Informationen zu der Kampagne in der Pressemitteilung


le, 30.07.2015