24/11/2014 - Spray-Charakterisierung durch entfernte LIDAR Raman-Detektion

Menéame

Die Besorgnis über die alarmierende Entwicklung des Klimas auf der Erde hat die wissenschaftliche Gemeinschaft seit langem mobilisiert, und das größte Exponent dieser kollektiven Anstrengungen ist die Aufgabe der IPCC-Arbeitsgruppen (Paneel on Climate Change, Intergouvernementale Klimapanel) seit ihrer Gründung im Jahr 1988.

In den letzten Jahren waren die Fortschritte bei der Kenntnis der Prozesse im Zusammenhang mit dem Klimawandel sehr wichtig, aber es gibt nach wie vor erhebliche Lücken, die noch vertieft werden müssen. In Anbetracht der Ergebnisse der V IPCC-Bericht (2013) ist eine der größten Unsicherheitsquellen für die Ergebnisse der Klimavorhersagemodelle nach wie vor die Rolle von Aerosolen (Atmosphärenpartikeln) und Wolken in der Energiebilanz der Erde (Spray-Wolken-Interaktionen mit der Bezeichnung Cloud adjustments due to Sprays), deren Auswirkungen auf die Schätzungen der globalen Strahlungskraft die Vorhersagen der Klimaentwicklung beeinflussen.

Lidar Technik

In diesem Sinne ist die Kenntnis der optischen und mikrophysikalischen Eigenschaften des Aerosols, die auf verschiedenen Feuchtigkeitsniveaus aufgezeichnet sind, entscheidend für die Einschätzung der Strahlungskraft des Aerosols und das Verständnis seiner Rolle bei der Wolkenbildung.

Die LIDAR-Technik (Light Detection And Ranging, Erkennen und Ausmaß des Lichts) Raman hat es ermöglicht, die Variablen zu beschreiben, die bei hygroskopischen Sprays zu beobachten sind, dank der Fähigkeit dieser Technik, die atmosphärischen Regionen zu proben, in denen solche Prozesse stattfinden, und deren nicht störenden Charakter des Probenmediums. Diese Technik nutzt Laser-pulsierte Strahlung, um die Atmosphäre zu erforschen und ihre atmosphärischen Bestandteile (Atmosphärengase und Aerosole) zu erkennen. Das von der Oberfläche betriebene LIDAR-Instrument feuert die Laserimpulse vertikal an, um anschließend den Anteil der elastisch oder unelastisch zurückgegebenen Strahlung durch Gase und Aerosole der Atmosphäre zu analysieren, um die räumliche Verteilung dieser Gase zu erkennen, bestimmte optische und mikrophysikalische Eigenschaften des atmosphärischen Aerosols kennenzulernen und gleichzeitig die vertikale Verteilung des Wasserdampfgehalts in der Atmosphäre zu schätzen.

Nachtfotografie. LIDAR Station Madrid-CIEMAT (Quelle: Ciemat)

Bei der durchgeführten Forschung konnte ein großer Teil der optischen und mikrophysikalischen Eigenschaften des atmosphärischen Aerosols während der hygroskopischen Wachstumsprozesse in zwei Lidar-Stationen, die zu der EARLINET-Netz (European Aerosol Research Lidar Network, Europäisches Netz für die Erforschung von Aerosolen durch LIDAR-Technik), Madrid und Cabauw (Niederlande). Die Anzahl der Beobachtungen dieser Ereignisse ist jedoch begrenzt, da eine Reihe von besonderen Bedingungen erforderlich sind: eine gute Mischung aus der erforschten Atmosphäre und eine Zusammensetzung des Aerosols, die einen Grad der Affinität zu dem erhöhten Wasserdampf aufweist.

Schlußfolgerungen

Abschließend und in Bezug auf die Lidar-Station in Madrid hat sich das Probenspray relativ wenig hygroskopisches Verhalten gezeigt, und es konnte nur dann beobachtet werden, wenn Luftmassen aus dem Atlantischen Ozean kommen, die ein Meerspray enthalten, das sehr hygroscoskopisch ist.

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CIEMAT

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