Atmosphärische Spurengasmessungen mit einem flugzeug-getragenen Ionenfallenmassenspektrometer: SO₂ und andere Spurengase sowie Erprobung einer In-Flug-Eichung von SO₂

Schwefelverbindungen sind wichtige Spurengase in der Atmosphäre. Sie sind an vielen chemischen Reaktionen beteiligt, trage zum sauren Niederschlag bei und beeinflussen das globale Klima über die Bildung von Aerosolen und Wolken. Innerhalb des atmosphärischen Schwefelzykus spielt SO2 eine Schlüsselrole als Oxidationsprodukt reduzierter Schwefelverbindungen und Vorgängerstoff für Sulfat und Schwefelsäure. Darüberhinaus ist es aufgrund umfangreicher anthropogener Emissionen die häufigste Schwefelverbindung in der Atmosphäre. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden Messungen von SO2 und anderen Spurengasen (namentlich H2O2 und HNO3) in Höhen von bis zu 10 km unter Verwendung eines Ionenfallenmassenspektrometers und der CIMS-Methode (CIMS = Chemische-Ionisations-Massenspektrometrie) an Bord eines Düsenflugzeuges durchgeführt. Untergrund- und Eichmessungen wurde im Labor und während der Flüge durchgeführt; für die letzteren wurde eine neue Art von In-Flug-Eichung getestet, die gefilterte Atmosphärenluft verwendet. Im Verlauf von vier Flügen im November 2002 über Mittel- und Südeuropa wurden in der planetaren Grenzschicht SO2-Konzentrationen von bis zu 1 ppbv gemessen. Innerhalb der freien Troposphäre lagen die Konzentrationen im Bereich von einigen 100 bis hinab zu einigen wenigen pptv und sanken eventuell unter die Nachweisgrenze des Meßgerätes