Journal Article

FZJ-2020-03297

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Was macht Düngemittel in 18 km Höhe?

Höpfner, M. (Corresponding author) ; Borrmann, S. ; Ungermann, J.FZJ* ; Wagner, R.

2020
Wiley-VCH Weinheim

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Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/26628  doi:10.1002/ciuz.202000037

Abstract: Ammoniak (NH3) ist das wichtigste basische Spurengas in der Atmosphäre. Durch die enormen Steigerungen seiner Produktion in den letzten gut 100 Jahren greift es zunehmend in den Stickstoffkreislauf des Erdsystems ein. NH3 bildet in der Atmosphäre Ammoniumnitrat (AN) und Ammoniumsulfat (AS) in Form von Aerosolpartikeln. Bisher waren diese nur als wichtige Komponente von Feinstaub in den unteren Atmosphärenschichten bekannt. Wir konnten durch Satelliten‐ und Flugzeugmessungen zeigen, dass NH3 und AN‐Partikel während des asiatischen Monsuns bis in Höhen von 18 km vom östlichen Mittelmeer bis zum westlichen Pazifik zu finden sind. Landwirtschaftliche Aktivitäten in Gebieten von Nordindien und Pakistan führen zu hohen bodennahen Konzentrationen von NH3, welches durch mächtige Gewitterwolken während des Monsuns bis in große Höhen verfrachtet wird und zur Bildung von AN beiträgt. Zusammen mit Labormessungen konnten wir nachweisen, dass entgegen bisheriger Annahmen die AN‐Partikel als feste Salzkristalle statt als wässrige Lösungströpfchen vorliegen. Um diese Kristallisation hervorzurufen, waren leichte Verunreinigungen mit AS notwendig. Im Vergleich zu flüssigen Tröpfchen sind feste AN‐Partikel viel bessere Nukleationskeime für Eisteilchen bei Temperaturen unterhalb von 230 K. Hierdurch können sie erheblichen Einfluss auf die Bildung von Zirruswolken und deren mikrophysikalische Eigenschaften haben und somit für den Strahlungshaushalt der Atmosphäre von großer Bedeutung sein.

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Contributing Institute(s):

1. Stratosphäre (IEK-7)

Research Program(s):

1. 244 - Composition and dynamics of the upper troposphere and middle atmosphere (POF3-244) (POF3-244)

Appears in the scientific report 2020

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Database coverage:
; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; DEAL Wiley ; Ebsco Academic Search ; Essential Science Indicators ; IF < 5 ; JCR ; Nationallizenz ; SCOPUS ; Science Citation Index ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection

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