Experimental and modeling study of heterogeneous ice nucleation on mineral aerosol particles and its impact on a convective cloud

Eine der größten Herausforderungen zur Vorhersage des Klimawandels liegt im Verständnis der Rolle von Eisnukleation auf die Entwicklung troposphärischer Wolken. Mit einer neuentwickelten feuchtigkeitskontrollierten „Cold Stage“wurden bis zu 200 monodispe Tröpfchen, bestehend aus einer K-feldspar Suspension, beobachtet. Die Eisnukleationsfähigkeiten von individuellen Residualpartikeln für Immersionsgefrieren und Depositionnukleation und ihre Wechselwirkung wurden untersucht. Die ersten Ergebnissen zeigten, dass die gleichen eisaktiven Stellen am Immersiongefrieren und an der Depositionnukleation beteiligt sind. Die atmospährischen Auswirkungen unserer experimentellen Ergebnisse wurden mit Descam (Flossmann et al., 1985), einem 1.5d detaillierte Mikrophysikmodell, untersucht in einer Fallstudie zur Rolle verschiedener Eisnukleationsmechanismen auf die dynamische Entwicklung der CCOPE konvektive Wolke (Dye et al., 1986). Vier Mineralaerosoltypen (K-Feldspath, Kaolinit, Illit und Quartz) trugen zum Immersion- und Kontaktgefrieren und zur Depositionnukleation bei durch explizite Ice Nukleation Aktive Stellen Dichte Parametrisierungen. Die verschiedenen Aerosoltypen und Eisnukleationsmechanismen wurden in Empfindlichkeitsstudien getrennt und zusammen behandelt, um ihre relative Bedeutung zu beurteilen. Immersiongefrieren auf K-Feldspath Partikeln zeigte die größte Wirkung auf eine konvektiven Wolke