Analyse der chemischen Zusammensetzung von Eis- und Wolkenresiduen mittels Einzelpartikel-Massenspektrometrie und Charakterisierung von Aerosolpartikeln aus anthropogenen und natürlichen Quellen

• Main Author: Schmidt, Susan
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: German
• Published: Johannes Gutenberg-Universität Mainz 2016
• Subjects: ddc:540; Alabama; inuit
• Online Access: https://openscience.ub.uni-mainz.de/handle/20.500.12030/1956; https://hdl.handle.net/20.500.12030/1956; https://doi.org/10.25358/openscience-1954

Aerosolpartikel haben einen großen Einfluss auf den Strahlungshaushalt der Erde, da sie diesen auf zweierlei Weise beeinflussen können: direkt und indirekt. Unter dem direkten Einfluss versteht man Streuung, Absorption oder Emission von Sonnen- und Wärmestrahlung durch die Aerosolpartikel selber. Der indirekte Einfluss beruht auf der Wirkung der Partikel als Eis- oder Wolkenkondensationskeim. Die Fähigkeit, als Wolkenkondensationskeim bzw. Eiskeim zu dienen, ist einerseits von der Größe und andererseits von der chemischen Zusammensetzung (insbesondere der Löslichkeit) abhängig. Im Rahmen dieser Arbeit wurde während zwei Feldmesskampagnen (ACRIDICON-Zugspitze Kampagne 2012 und INUIT-JFJ Kampagne 2013) eine größenaufgelöste Analyse der chemischen Zusammensetzung von Eis- und Wolkenresiduen im Vergleich zum Hintergrundaerosol mithilfe des Einzelpartikel-Massenspektrometers ALABAMA (Aircraft-based Laser Ablation Aerosol Mass Spectrometer) durchgeführt. Zur Extraktion der Residuen aus den Wolken wurde das Massenspektrometer mit einem virtuellen Gegenstromimpaktor (CVI) kombiniert. Zusätzlich wurden zur genaueren Charakterisierung von atmosphärisch relevanten Aerosolpartikeln zwei umfangreiche Laborstudien durchgeführt. Zur Charakterisierung der Aerosolpartikel wurden verschiedene Partikeltypen natürlichen und anthropogenen Ursprungs im Hinblick auf ihr spezifisches Fragmentierungsmuster untersucht, deren resultierenden partikeltypischen Markerpeaks im Folgenden auf unbekannte Aerosolzusammensetzungen Anwendung finden sollen. Die Ergebnisse der Klassifizierung der partikelspezifischen Markerpeaks wurden auf die Datensätze der ACRIDICON-Zugspitze Kampagne und der INUIT-JFJ Kampagne angewendet. Bei der ACRIDICON-Zugspitze Kampagne lag der Fokus auf der Analyse der Wolkenresiduen und bei der INUIT-JFJ Kampagne wurden neben dem Hintergrundaerosol Eisresiduen analysiert. Die Ergebnisse aus beiden Feldmesskampagnen haben gezeigt, dass das Hintergrundaerosol von gealtertem Material dominiert wird, welches sich durch das ...