In der vorliegenden Arbeit wurde das hygroskopische Wachstum sowie das Aktivierungsverhalten von biogenen sekundären organischen Aerosolpartikeln (SOA) betrachtet. Ziel der Arbeit war es, für verschiedene Arten von SOA eine rechnerische Schließung der hygroskopischen Wachstumsfaktoren, für den Bereich von relativen Feuchten > 90 %, sowie dem Aktivierungspunkt zu Wolkentropfen, mittels der Köhlergleichung zu erreichen. Betrachtet wurden SOA-Partikel, welche über dunkle Ozonolyse (ohne Vorhandensein von Licht) sowie Photolyse von alpha-Pinen in Laborversuchen, unter Variation der Reaktionsbedingungen, gebildet wurden. Mit zwei Messgeräten – dem High Humidity Tandem Differential Mobility Analyzer (HHTDMA) und dem Leipzig Aerosol Cloud Interaction Simulator (LACIS) – wurde das hygroskopische Wachstum bei relativen Feuchten von 80 % bis 99,4 % untersucht. Die kritische Übersättigung im Aktivierungspunkt der Partikel zu Wolkentropfen wurde mit einem Cloud Condensation Nuclei Counter (CCNC) bestimmt. Weiterhin kam zur chemischen Charakterisierung der verschiedenen SOA-Arten ein Aerosol-Massenspektrometer (AMS) zum Einsatz. Die experimentellen Arbeiten hierzu wurden am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung durchgeführt.
Anhand von Schließungsrechnungen konnte für alle in der vorliegenden Arbeit untersuchten SOA-Arten gezeigt werden, dass der Hygroskopizitätsparameter kappa aus der kappa-Köhlertheorie mit zunehmender relativer Feuchte variiert. So nahm mit zunehmender relativer Feuchte zunächst ab und stieg, nach Erreichen eines Minimums bei Werten von etwa 96 – 98 % relativer Feuchte, anschließend steil an. Dabei zeigte sich dieser Kurvenverlauf abhängig von den Reaktionsbedingungen bei der Bildung der SOA-Partikel. Der Hygroskopizitätsparameter konnte dabei mit einer im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Funktion für alle hier untersuchten SOA-Arten beschrieben werden.
In einem letzten Schritt wurde diese Funktion zur Beschreibung von mittels der O/C-Verhältnisse, welche aus den AMS-Messungen ermittelt wurden, parametrisiert. Somit konnten die gemessenen Werte der verschiedenen SOA-Arten besonders für relative Feuchten nahe dem Aktivierungspunkt erfolgreich beschrieben werden.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:38400 |
| Date | 19 February 2020 |
| Creators | Hallbauer, Eva |
| Contributors | Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
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| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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