Treibhausgase, Aerosole und Wolken

   Das Max-Planck-Institut für Chemie macht derzeit einen Wandel bezüglich seiner Forschungsziele durch und wird sich schwerpunktmäßig auf das Erdsystem konzentrieren, während bisher die Planetenforschung einen breiteren Raum eingenommen hat. Diese Neuausrichtung setzt auf die verstärkte Nutzung von Satellitendaten zur Untersuchung von atmosphärischen Schadstoffen, Treibhausgasen, Aerosolen und Wolken. Die Verwendung von Satellitendaten wird seit Oktober 2006 systematisch durch die Gruppe Satellitenfernerkundung, der Vorläuferin der künftigen Abteilung Erdsystemchemie, betrieben.

Abb. 1:  Globale Spurenstoffkarten zeigen die Lage von Quellen: Troposphärisches Stickstoffdioxid (10¹⁵ Moleküle/cm²) über Europa, ausgewertet aus SCIAMACHY-Satellitendaten zwischen Januar 2003 und Juni 2004.

Bild: Universität Heidelberg / Max-Planck-Institut für Chemie

    Aufgabe dieser neuen Gruppe ist es, in Zusammenarbeit mit dem Institut für Umweltphysik der Universität Heidelberg aus den Messspektren neuartiger Satellitensensoren globale Verteilungen atmosphärischer Spurenstoffe zu bestimmen. Insbesondere lassen sich mit neuesten Auswertungsmethoden wichtige Informationen über eine Vielzahl bodennaher Gase gewinnen (siehe Abbildungen 1 und 2). Entsprechende Messungen waren mit herkömmlichen Satelliteninstrumenten nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich. In diesem Zusammenhang spielt auch der erfolgreiche Start des ersten METOP-Satelliten für die neue Gruppe eine große Rolle. Durch den neuen Satelliten lassen sich die Zeitserien der Vorgängerinstrumente GOME und SCIAMACHY ohne Unterbrechung fortsetzen – eine wesentliche Vorraussetzung für die Untersuchung von Langzeittrends vieler Spurengase. METOP ist der erste für operationelle Meteorologiedienste entwickelte europäische Satellit auf einer polaren Umlaufbahn. Bei der Mission kommen insgesamt 12 hochspezialisierte Instrumente zum Einsatz, die sich ergänzende Daten von bisher nicht gekannter Genauigkeit liefern und damit die globale Wettervorhersage und Klimaüberwachung verbessern werden.

Unser Team  wird viele wichtige Themengebiete heutiger aktueller Forschung aufgreifen“, erklärt Dr. Thomas Wagner, Leiter der neuen Forschungsgruppe. Diese beinhalten die Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Klima und atmosphärischer Chemie, die Bestimmung der Quellstärke anthropogener und natürlicher Emissionen vieler wichtiger Spurenstoffe auf globaler Skala und die Quantifizierung atmosphärischer Transportprozesse, insbesondere von Luftverschmutzung über kontinentale Dimensionen hinweg. „Wir erhoffen uns auch neue Erkenntnisse über den atmosphärischen Strahlungshaushalt unter spezieller Berücksichtigung des Einflusses der Bewölkung“, ergänzt Thomas Wagner.

Das Wissen um die globale Spurenstoffverteilung ist von besonderem Interesse zum genauen Verständnis des Systems Erde sowie der durch den Menschen verursachten Veränderungen. Zu diesem Zweck werden die gewonnenen Satellitendaten mit den Ergebnissen globaler numerischer Modelle verglichen. Für die Entwicklung und Anwendung solcher Modelle ist das Max-Planck-Institut für Chemie eine der führenden Forschungseinrichtungen weltweit