Research Theme 4

Luftzusammensetzung inklusiv Treibhausgase

(DLR, KIT, FZJ, AWI, GFZ)

Die atmosphärische Zusammensetzung beeinflusst das Wetter und die Luftqualität kurzfristig auf lokaler bis regionaler Skala. Seine klimatischen Auswirkungen sind dagegen langfristig auf regionaler und globaler Skala zu sehen. Deshalb verbindet die Erforschung der atmosphärischen Zusammensetzung Wetter, Luftqualität und Klima über verschiedene zeitliche und räumliche Skalen hinweg.

Die Zusammensetzung der Atmosphäre ändert sich ständig durch Emissionen, Transport, chemische Umwandlungen und die Entfernung von Spurengasen und Aerosolen in der gesamten Troposphäre und Stratosphäre. Das übergreifende Ziel von RT4 ist es, das Verständnis dieser Prozesse der atmosphärischen Zusammensetzung und der Auswirkungen auf Wetter, Klima und Luftqualität von der lokalen bis zur globalen Skala zu fördern (Abb. 1). Um dies zu erreichen, untersuchen wir Verkehrsemissionen, Staubstürme, Vegetationsbrände und Vulkanausbrüche als natürliche Experimente mit Hilfe von High-End-Modellierungs-, Datenassimilations- und Beobachtungsmethoden. Der Schwerpunkt liegt auf regionalen Wechselwirkungen zwischen Subsystemen und Elementen des Erdsystems, die die Zusammensetzung der Atmosphäre betreffen. Zu den wichtigsten Beispielen gehört die Quantifizierung regionaler Emissionen und ihrer Auswirkungen auf die regionale Luftqualität, das Wetter und das Klima. Außerdem untersuchen wir die Auswirkungen auf die Wechselwirkungen zwischen Zusammensetzung und Klima und ihre regionalen Ausprägungen (hier insbesondere die Wechselwirkungen zwischen Hydro-, Bio- und Atmosphäre). Treibhausgase (THG), insbesondere Methan, stellen eine Verbindung zwischen dem globalen Klimawandel und regionalen Manifestationen von Veränderungen der Luftzusammensetzung her.

Schlüsselfragen des Forschungsthemas sind:

  • Wie können wir die Emissionen im gekoppelten Erdsystem über Kompartimente hinweg besser quantifizieren?
  • Wie können wir den atmosphärischen Lebenszyklus von Spurengasen und Aerosolen besser vorhersagen?
  • Wie reagiert die Zusammensetzung der Atmosphäre auf das regionale Klima im gekoppelten Erdsystem und wie beeinflusst sie dieses?
  • Wie können wir bessere Schätzungen der Wachstumsraten von Treibhausgasen liefern?

RT4 Themensprecher

Dr. Ali Hoshyaripour (KIT)
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institute for Meteorology and Climate Research
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
D-76344 Eggenstein-Leopoldshafen
E-Mail: gholamali.hoshyaripour(at)kit.edu

Dr. Philipp Franke (FZJ)
Forschungszentrum Jülich GmbH, IEK-8
Wilhelm-Johnen-Straße
D-52425 Jülich
E-Mail: p.franke(at)fz-juelich.de