Effekte von Verkehrsemissionen auf das globale atmosphärische Aerosol und das Klima
Numerische Simulationen mit einem globalen Klima-Chemie-Modell zeigen, dass die Emissionen der verschiedenen Verkehrssektoren (Land-, Schiffs- und Luftverkehr) wichtige Auswirkungen auf das atmosphärische Aerosol und das Klima haben.
Mehrere numerische Simulationen mit dem globalen Klima-Chemie-Modell EMAC, gekoppelt mit dem Aerosol Modell MADE, wurden durchgeführt, um die Auswirkungen des Verkehrs auf das atmosphärische Aerosol und das Klima zu bestimmen. Die dazu verwendeten Emissionsdaten repräsentierten die Situation in den Jahren 2000 und 2030 für vier verschiedene Szenarien.
Die Modellergebnisse für das Jahr 2000 zeigen, dass der Landverkehrssektor eine wichtige Quelle von großräumiger Feinstaubverschmutzung in den USA, in Europa und auf der Arabischen Halbinsel ist. Bis zu 70% der Rußkonzentration in Bodennähe werden so verursacht. Schiffsemissionen haben entlang der Haupt-Schiffsrouten im Nordpazifik und Atlantik einen erheblichen Einfluss. Sie sind in diesen Regionen für etwa 40-60% der Sulfat- und Nitratkonzentrationen des Aerosols in Bodennähe verantwortlich. Die Luftverkehrsemissionen wirken sich nur geringfügig auf die Massenkonzentration des Aerosols aus, können aber die Partikelanzahlkonzentration auf Flughöhe (10-12 km) stark erhöhen.
Außerdem zeigen die Modellläufe, dass die verkehrsinduzierten Aerosolstörungen die Strahlungsbilanz der Erde verändern können, hauptsächlich durch ihren Einfluss auf die mikrophysikalischen Wolkeneigenschaften. Im Jahr 2000, der stärkste Effekt wurde für den Schiffsverkehr berechnet, der demnach einen Strahlungsantrieb im Bereich von -222 bis -153 mW/m2 im globalen Mittel verursacht. Dieser Effekt übersteigt den gleichzeitigen, entgegengesetzten Effekt von CO2 und Ozon aus derselben Quelle bei weitem. Auch im Falle des Land- und Luftverkehrs haben die Aerosolstörungen signifikante Abkühlungseffekte.
Untersuchungen zukünftiger Emissionsszenarien für das Jahr 2030 zeigen eine allgemeine Abnahme der Einflüsse des Land- und Schiffsverkehrs auf globaler Skala. Regional betrachtet, zeigen sich jedoch deutliche Unterschiede in der Wirkung des Landverkehrs. In Europa und Nordamerika nimmt der Einfluss ab, während er in Südostasien zunimmt. Beim Einfluss des Luftverkehrs wird für das Jahr 2030 erwartet, dass er höher als im Jahr 2000 liegt, da von einem kontinuierlichen Wachstum des Verkehrsvolumens ausgegangen wird.
Referenzen:
Righi, M., Hendricks, J., and Sausen, R.: The global impact of the transport sectors on atmospheric aerosol: simulations for year 2000 emissions, Atmos. Chem. Phys., 13, 9939-9970, doi:10.5194/acp-13-9939-2013, 2013.
Righi, M., Hendricks, J., and Sausen, R.: The global impact of the transport sectors on atmospheric aerosol in 2030 – Part 1: Land transport and shipping, Atmos. Chem. Phys., 15, 633-651, doi:10.5194/acp-15-633-2015, 2015.