Institut für Meteorologie und Klimaforschung

Forschung

Research in the RG Mineral Dust
Forschung in der AG Mineral Dust

Aerosole und Wolken leisten den größten Beitrag zur Unsicherheit von Abschätzungen der Energiebilanz der Erde. Mineralstaub ist der dominante Bestandteil der globalen Aerosolmasse. Er hat wesentlichen Einfluss auf Klima, Luftqualität, Verkehr, Gesundheit, Ökonomie und solare Stromproduktion in vielen Gebieten der Welt, einschließlich Europa. Der Klimaeffekt der Staubaerosole wird hauptsächlich durch deren Partikelgrößenverteilung, Form und Zusammensetzung bestimmt. Beobachtungen zeigen, dass deutlich größere Staubpartikel als bisher gedacht über weite Strecken in der Luft transportiert werden können. Numerische Modelle können momentan weder den Transport noch die Emission solch riesiger Staubpartikel reproduzieren.

In unserer Arbeitsgruppe untersuchen wir die Emission von Staubpartikeln – insbesondere der großen – und deren Einfluss auf die Wolkenbildung. Unser Ziel ist es den Mineralstaubkreislauf und dessen Auswirkungen besser zu quantifizieren.

Die Emission von Mineralstaub hängt sehr stark von den Eigenschaften der Bodenoberfläche, der einzelnen Partikel und dem Wind in Bodennähe ab. Daher ist es schwierig den Prozess mit Modellen genau wiederzugeben. Um dies dennoch möglichst gut zu realisieren, soll der Emissionsprozess mit Hilfe von theoretischen Konzepten, Feldmessungen und Modellexperimenten näher untersucht, sowie die Darstellung der Bodenoberfläche in Modellen als untere Randbedingung für die Staubmodellierung verbessert werden. Insbesondere für die Feldmessungen arbeiten wir eng mit internationalen Partnern zusammen.

Staubpartikel in der Atmosphäre eignen sich sehr gut als Gefrierkerne für Eiskristalle und tragen somit zur Wolkenbildung bei. Auch hier hängt die Effizienz des Prozesses von den Partikeleigenschaften ab, nicht zuletzt von deren Größe. In Zusammenarbeit mit anderen Wissenschaftlern am IMK untersuchen wir den Einfluss von Staubpartikeln auf die Wolkenbildung um diese in Modellen besser beschreiben und Auswirkungen von Mineralstaub auf Wetter und Klima besser abschätzen zu können.