Lexikon der Geowissenschaften

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Aerosol, 1) Allgemein: Bezeichnung für eine Suspension von kleinen, flüssigen oder festen Schwebstoffteilchen in Gasen oder Luft. 2) Klimatologie: Gesamtheit der Aerosolpartikel, die zusammen mit den Spurengasen als atmosphärische Spurenstoffe bezeichnet werden.

Das troposphärische Aerosol entsteht bei der Winderosion von mineralischen und organischen Staubteilchen am Erdboden, durch Vulkanismus, bei der Zerstäubung von Wasser beim Brechen der Wellen über den Ozeanen ("Sea Spray"), bei der Verbrennung von Biomasse und anderen anthropogenen Verbrennungsprozessen (z.B. als Rußteilchen) sowie durch Kondensation von Spurengasen, die photochemisch gebildet werden und einen niedrigen Dampfdruck haben (z.B. Schwefelsäure). Entsprechend der Vielfalt der möglichen Bildungsprozesse haben Aerosolpartikel eine variable chemische Zusammensetzung und physikalische Struktur. Ihr Durchmesser reicht von 1 nm bis 100 μm. Entsprechend der wichtigsten Bildungsprozesse werden drei Größenklassen des Aerosols unterschieden: Aitkenkerne, Große Kerne, Riesenkerne ( Tab. 1 ). Die Teilchenkonzentrationen innerhalb der einzelnen Größenklassen des atmosphärischen Aerosols weichen um mehrere Größenordnungen voneinander ab. Sie werden üblicherweise als sogenannte "Größenverteilung" dargestellt. Die Hauptmenge des troposphärischen Aerosols befindet sich in der atmosphärischen Grenzschicht. Die Konzentration ist in verschiedenen Regionen unterschiedlich groß ( Tab. 2 ). Aerosolpartikel wirken als Kondensationskerne und Eiskeime und tragen zum Treibhauseffekt bei. Sie werden vorwiegend durch trockene und feuchte Deposition wieder aus der Atmosphäre entfernt. Das stratosphärische Aerosol besteht überwiegend aus flüssigen Schwefelsäurepartikeln. Die Schwefelsäure entsteht bei der photochemischen Oxidation von Schwefeldioxid, das bei Vulkanausbrüchen direkt in die Stratosphäre gelangen kann oder wird dort photochemisch aus Carbonylsulfid, OCS, (Spurengase) gebildet. Die Hauptmenge befindet sich in 15-20 km Höhe in der stratosphärischen Aerosolschicht, die erstmals von C. Junge nachgewiesen wurde und deshalb auch "Junge-Schicht" genannt wird. Der Schwefelsäuregehalt des stratosphärischen Aerosol beeinflußt die Effizienz der heterogenen Reaktionen, die bei Temperaturen unter -80ºC zu einem schnellen Ozonabbau, insbesondere in der polaren Stratosphäre, beitragen (Ozonloch). [USch]