%0 Generic
%A Nau, Rainer
%D 2007
%F heidok:8023
%K CIMS , Spurengasmessungen , SO2 , HNO3 , HCOOH , Schwefeldioxid , Methansäure , Salpetersäure , Atmosphäre , Blitze , EntladungenSO2 , HNO3 , HCOOH , CIMS , trace gases , atmosphere , nitric acid , formic acid , sulfur dioxide , discharge , flash
%R 10.11588/heidok.00008023
%T Weiterentwicklung eines flugzeuggetragenen CIMS–Instruments : Spurengasmessungen in der Atmosphäre und in einem Blitzlabor
%U https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/8023/
%X Schwefelsäure und dessen Vorläufer Schwefeldioxid (SO2) sind für die Bildung von Aerosolen wichtig. Salpetersäure (HNO3) und Methansäure (HCOOH) beeinflussen in besonderen atmosphärischen Situationen das Aerosol. Eine langfristige Änderung der Aerosolzusammensetzung und eine dadurch bedingte Änderung von Größe und Konzentration der Aerosole, beeinflusst das lokale und globale Klima. Ziel dieser Arbeit war es, mithilfe eines Ionen-Fallen-Massenspektrometers (IT-CIMS) die Aerosol-Vorläufergase SO2, HCOOH und HNO3 in unterschiedlichen Luftmassen durch eine Ionen-Molekül-Reaktionen mittels Einbringen isotopisch markierter Eichgase während des Messvorgangs online quantitativ zu bestimmen. Hiermit sollen Fehlerquellen wie Wandverluste, Feuchteabhängigkeiten des effektiven Ratenkoeffizienten sowie die Ungenauigkeit bei der Bestimmung der Ionenverweildauer im Strömungsreaktor minimiert bzw. ganz vermieden werden.  Der modifizierte IT-CIMS-Aufbau konnte im Rahmen der INTEX–B (Intercontinental Chemical Transport Experiment B) Kampagne an Bord des Forschungsflugzeug FALCON des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) erfolgreich implementiert und eingesetzt werden. Zusätzlich wurden im Rahmen dieser Arbeit Labormessungen am Lehrstuhl für Hochspannungs- und Anlagentechnik der Technischen Universität München durchgeführt. Dabei diente das IT-CIMS zur quantitativen und qualitativen Bestimmung von durch elektrische Entladungen (Korona, Lichtbogen und Blitzstoß) erzeugten gasförmigen HNO2, HNO3, NO3 und HNO4. Hierbei ergab sich je nach Entladung ein HNO3/NOy–Verhältnis von 0.8 bis 4 %. HNOx–Molfraktionen dieser Entladungen wurden mit den Molfraktionen einer während eines Fluges aufgezeichneten koronaähnlichen Entladung verglichen. Im Rahmen von INTEX–B wurden mit SO2 und HCOOH belastete nordamerikanische (NA) und asiatische Luftmassen in der freien Troposphäre lokalisiert und vermessen. Weiterhin wiesen NA–Luftmassen mit einem Alter von 2–4 Tagen z. T. starke Erhöhungen der HCOOH–Molfraktion von über 250 ppt auf. Eine während der INTEX–B Kampagne lokalisierte Luftmasse mit einer SO2–Molfraktion von 1 ppb wurde mit einer 7 Tagen alten asiatischen als auch einer nur wenige Stunden alten Luftmasse aus einer früheren Flugzeugkampagne (ITOP) verglichen, wobei der Vergleich ein Alter der Luftmasse (Plume E) von 1–3 Tagen mit dem nordamerikanischen Kontinent als Entstehungsort ergibt.