Forschungsthema: Atmosphäre

Viele Prozesse in der Atmosphäre haben weltweite Auswirkungen auf die Umwelt und führen zu verschiedenen Wechselwirkungen.

Zum "Forschungsthema: Atmosphäre" sind ausgewählte Beiträge von Wissenschaftlern des Alfred-Wegener Instituts (AWI), des Forschungszentrums Jülich (FZJ), des Helmholtz-Zentrums in Geesthacht (HZG)  und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) zusammengestellt.
Für weitergehende Informationen, bitte den jeweiligen Verlinkungen folgen.

Atmosphäre
Die Atmosphäre ist die gasförmige Hülle, die die Erde umgibt. Sie wird gemeinhin als Luft bezeichnet und setzt sich überwiegend aus Stickstoff (N2) ca. 78 %, Sauerstoff (O2) 20 % und Edelgasen wie Argon (Ar) <1 % zusammen. Hinzu kommen Aerosole (Schwebeteilchen) sowie Spurengase. Zu letzteren zählen Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4), Ozon (O3), Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW), Schwefeldioxid (SO2) und Stickstoffverbindungen. Mehr zu den Schichten der Atmosphäre »

Auswirkungen von Luftverunreinigungen
Stickoxide und Schwefeldioxid tragen entscheidend zur Partikelbildung in der Atmosphäre bei. Zusammen mit dem Ruß sind diese Feinstpartikel gesundheitsgefährdend und beeinflussen direkt (Strahlungshaushalt, Reflexion von Sonnenlicht) sowie indirekt (Wolkenbildung) das Wetter und Klima. Mehr zu Schiffsemissionen »

Insbesondere im Großraum Peking mischen sich Schadstoffe wie Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid und Stickoxide aus Industrieanlagen / Fahrzeugen mit biogenen Emissionen aus der Landwirtschaft (Ammoniumnitrate) und Bäumen (Isoprene, Terpene). In der Atmosphäre treffen sie auf Hydroxyl-Radikale. Diese haben ein freies Elektron und sind deshalb besonders reaktionsfreudig. Das Hydoxyl-Radikal (OH-Radikal) entsteht unter Einwirkung von UV-Strahlung (kurzwelliges Sonnenlicht) aus Ozon und Wassermolekülen und spielt für chemische Prozesse in der Atmosphäre eine sehr wichtige Rolle. Mehr zu chemischen Reaktionen in der Atmosphäre »

Auch Saharastaub hat nicht nur Einfluss auf den Strahlungshaushalt, sondern er dient auch als Wolkenkondensationskeim. Dadurch kann Mineralstaub die Lebensdauer, Strahlungseigenschaften und Niederschlagsmengen von Wolken beeinflussen. Mehr zur Aerosolausbreitung (Modell) »

Wolken sind faszinierende Gebilde, geben allerdings noch einige Rätsel auf. So haben Wolken zwei gegenläufige Effekte: Sie sorgen einerseits für Abkühlung, da sie nicht die gesamte Sonnenstrahlung zur Erdoberfläche durchlassen. Andererseits halten sie Wärmestrahlen zurück, die vom Boden reflektiert werden, was wiederum für Erwärmung sorgt. Mehr zu Wolken und deren Eigenschaften »

Zusammenhang zwischen Schadstoffausbreitung und Monsun
Das hochkomplizierte Monsunsystem wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst. Den stärksten Effekt auf die Verdunstung haben die Winde und Wasseroberflächentemperaturen selbst, also zahlreiche (über)regionale Wetter- und Klimaphänomene und ihre Fernwirkungen, darunter das bekannte El Niño-Phänomen. Auch die Zunahme an Treibhausgasen und Aerosolen in der Atmosphäre kann zu Veränderungen des Monsunsystems führen. Mehr zu Monsun »

Schadstoffe aus Ländern wie Indien und China sorgen nicht nur für eine regionale Belastung der Atmosphäre. Der asiatische Monsun trägt diese Emissionen in höhere Luftschichten und nimmt damit Einfluss auf das globale Klima und die Ozonschicht. Mehr zu Luftströmungen/Monsun »
Das Monsunsystem wirkt wie ein gigantischer Fahrstuhl für Schad- und Treibhausgase in höhere Atmosphärenschichten (15 bis 20 km). Klimagase wie Wasserdampf und Schwefelverbindungen werden hier global verteilt und wirken sich besonders stark auf die Strahlungsbilanz der Atmosphäre aus. Mehr zu weltweiten Transportwegen von Schadstoffen »

Text, Fotos und Grafiken soweit nicht andere Lizenzen betroffen: eskp.de | CC BY 4.0
eskp.de | Earth System Knowledge Platform – die Wissensplattform des Forschungsbereichs Erde und Umwelt der Helmholtz-Gemeinschaft

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