Abteilung Wolkenphysik (WOL)

In-situ Wolkenmessungen mit dem Forschungsflugzeug HALO zur Wolkenfernerkundung.
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Trotz ihrer Relevanz für das Klima sind einige physikalische Prozesse in Wolken und ihre Effekte auf die Zusammensetzung der Atmosphäre und den Strahlungshaushalt bislang unzureichend verstanden. Die genaue Charakterisierung von Wolken hilft, Unsicherheiten in der Wetter- und Klimavorhersage zu reduzieren.

Emissionen des Luftverkehrs verändern die Zusammensetzung der Troposphäre und der unteren Stratosphäre und führen zur Bildung von Kondensstreifen-Zirren. Die gezielte Reduzierung der Klimawirkung des Luftverkehrs z.B. durch die Verwendung moderner Treibstoffe und innovativer Antriebe erfordert eine umfassende Datenbasis zur Verbesserung des Verständnisses der zugrundeliegenden physikalisch-chemischen Prozesse. Dieses erreichen wir durch die Messung der Emissionen des Luftverkehrs und der resultierenden Veränderung der natürlichen Bewölkung mit Forschungsflugzeugen und vom Satelliten. 

Unsere Forschungsschwerpunkte sind:

  • Wolkenphysik: Nukleation, Mikrophysik, Lebenszyklus, Strahlung
  • Einfluss von Wolken auf die Zusammensetzung der Atmosphäre, Wetter und  Klima
  • Zirren und PSCs in der oberen Troposphäre und Stratosphäre
  • Prozesse von Flüssig- und Mischphasenwolken
  • Emissionen des Luftverkehrs, Kondensstreifen und Kondensstreifen-Zirren
  • Neue Technologien und alternative Treibstoffe im Luftverkehr
  • Sicherer Luftverkehr durch Studien zu Vereisung und Überwachung von Vulkanasche
DLR-Falcon verfolgt die NASA DC8.
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Wir entwickeln und betreiben moderne Methoden zur Messung von Wolken und Wasserdampf:

  • Laserspektroskopie mit Wolkensonden: PIP, HVPS, 2D-S, CAPS, CCP, FFSSP, FCDP zur Messung der Größenverteilung, Eiswassergehalt und Form von Wolkenpartikeln
  • Quadrupol-Massenspektrometer (AIMS) zum Nachweis von H2O, HNO3, HCl, SO2, u.a.
  • Hygrometer: Taupunktspiegel, Dioden-Laser Instrumente (TDL), Drop-Sonden
  • Wolken- und Aerosolfernerkundung vom Satellit (MSG) 

Die Instrumente werden auf den Forschungsflugzeugen HALO, Falcon, DC8 und P5 eingesetzt. Die Flugzeug-Messungen werden komplementiert mit Laboruntersuchungen und Satelliten-Fernerkundung. Prozessstudien helfen, die Zusammenhänge zwischen Wolkenbildung, Lebenszyklus und Klimawirkung besser zu verstehen.

Die Abteilung Wolkenphysik ist verknüpft mit der Professur für Experimentelle Atmosphärenphysik am Institut für Physik der Atmosphäre der Universität Mainz

Publikationen

Forschungsgruppe

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Kontakt

Prof. Dr. rer. nat. Christiane Voigt

Abteilungsleiterin
Institut für Physik der Atmosphäre
Wolkenphysik
Münchner Straße 20, 82234 Oberpfaffenhofen-Wessling