Ice Nucleating Particles in the Arctic: A story of their abundance, properties and possible origin from the Little Ice Age to the current age of unpreceded Arctic warming - Hartmann, Markus (2021)
Die Eisbildung in Wolken wirkt sich auf die Niederschlagsbildung, die optischen Eigenschaften, und die Persistenz der Wolken aus und beeinflusst somit das Wetter und das Klima. Sogenannte eisnukleierende Partikel (ice nucleating particle; INP), katalysieren den Gefrierprozess von Wolkentröpfchen und tragen so zur primären Eisbildung in Wolken bei. In dieser Arbeit wurden die Häufigkeit und die Eigenschaften von INP in der Arktis untersucht. Hierzu wurde ein Vielzahl an Proben analysiert: Proben zweier Eisbohrkerne (aus Spitzbergen und Grönland); Filterproben von Aerosolpartikeln, die an Bord eines Flugzeuges über dem arktischen Ozean nordöstlich von Grönland gesammelt wurden; Filterproben von Aerosolpartikeln, die an Bord eines Schiffes in der Nähe von Spitzbergen gesammelt wurden. Zusätzlich wurden auch Meeresoberflächenfilm-, Meerwasser- und Nebelwasserproben gesammelt. Es wurde festgestellt, dass die INP-Konzentrationen in der Arktis im Allgemeinen niedriger sind als in den mittleren Breiten. Und obwohl die INP-Konzentrationen bei einer Temperatur von Probe zu Probe eine hohe Variabilität aufweisen, bewegen sie sich seit der Kleinen Eiszeit im 16. Jahrhundert auf einem ähnlichen Niveau und zeigen keinen langfristigen Trend. Außergewöhnlich eisaktive Proben zeichnen sich durch hohe INP-Konzentrationen bei wärmeren Temperaturen (ca. über -15°C) aus. Die in diesen Fällen aktiven INP können auf einen biogenen Ursprung zurückgeführt werden. Ferner wurden eindeutige Hinweise auf das Vorhandensein lokaler mariner INP-Quellen gefunden in der Arktis gefunden. Dies ist ein interessantes Ergebnis, da auch gezeigt wurde, dass ohne signifikante Anreicherung während des Transfers vom Ozean in die Aerosolphase, die vorhandenen INP im Meerwasser die INP-Konzentration in der Luft nicht erklären können. Die INP-Konzentrationen Temperaturbereich unterhalb von -26°C, hingegen scheinen eher durch Ferntransport von Staub aus den mittleren Breiten und/oder terrestrischer Quellen in der Arktis bestimmt zu sein.:1 Introduction 2 ...