Woraus besteht unsre Atmosphaere?

Ein Gemisch aus festen und/oder flüssigen Schwebeteilchen (Mikropartikel) in der Luft, bezeichnet man als Aerosol. Die Partikel sind mit Durchmessern zwischen 0,5 bis 100 nm mit dem menschlichen Auge nicht wahrnehmbar. Sie können anorganisch oder organisch entstanden sein.

Organische Aerosolpartikel:

• Pollen, Sporen, Bakterien, Viren, Algen, Zellorganelle

Anorganische Aerosolpartike:

• natürliche Entstehung: Mineralstaub, Seesalz, Wassertröpfchen (Nebel, Dunst)

• anthropogene Entstehung: Asche, Rauch, Ruß, Hochofenausstöße (Sulfate, Nitrate), Staub, Nanopartikel.

Erst in sehr großen Konzentrationen können die Aerosolteilchen gesehen werden, wie beispielsweise Smog oder Aschewolken bei Vulkanausbrüchen. Durch Windturbulenzen werden die Teilchen ständig neu verteilt. Die Konzentration des Aerosolgemisches nimmt mit der Höhe rasch ab. Der Bodenwert von ca. 2· 10−6kg Aerosol/kg Luft verringert sich in 10 km Höhe schon auf ein Zehntausendstel.

Ab einer gewissen Luftfeuchtigkeit beginnen Aerosolpartikel Tröpfchen zu bilden. Das in der Luft vorhandene Wasser kondensiert an den Teilchen, woraus immer größere Tröpfchen entstehen. Diese stoßen zusammen und bilden schließlich Wolken.

Aerosole und die dadurch entstehende Bewölkung in der Atmosphäre beeinflussen den Austausch von elektromagnetischer Strahlung zwischen unsrer Erde und dem Weltraum. Die Wechselwirkungen sind nichtlinear und sehr komplex. Von Satelliten aus lassen sich Aerosole nur aus der Rückstreuung von Strahlung bestimmen. Gelegentlich sind Aerosolwolken dicht genug, um auch ein Signal im Bereich der emittierten Wärmestrahlung zu erzeugen.

In speziellen Geräten wird untersucht, inwiefern Aerosolpartikel Sonnenlicht absorbieren und dabei Wärme freisetzen oder ob sie Licht brechen und reflektieren. Dazu werden die Teilchen mit UV-Licht bestrahlt. In den unterschiedlichen atmosphärischen Schichten können sich die Eigenschaften der Partikel unterschiedlich auswirken. Rußpartikel absorbieren beispielsweise in der Troposphäre Sonnenlicht und sorgen somit für einen Temperaturanstieg, wohingegen in der Stratosphäre die Temperatur sinkt. Einen umgekehrten Effekt der Temperaturänderung in den beiden Schichten rufen Mineralpartikel hervor.

Einfluss auf das Ozonloch

Das sogenannte Ozonloch, also der Rückgang der Ozonkonzentration in der Stratosphäre, wird zu einem großen Teil von FCKWs (Flourchlorkohlenwasserstoffen) hervorgerufen. In der Troposphäre sind diese Stoffe sehr stabil, wohingegen sie in der Stratosphäre Fluor- und Chlorradikale abspalten. Für diesen Vorgang sind Aerosole verantwortlich, da die Reaktion nur auf der Oberfläche eines Aerosolpartikels stattfinden kann. O3 reagiert schließlich zu O2, wodurch die Abnhame der Ozonschicht hervorgerufen wird.

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