FRIDGE

Messung von Eiskeimen im  FRankfurt  Ice Nuclei Deposition FreezinG Experiment  (FRIDGE)

Die einzige Methode zu untersuchen, ob ein atmosphärisches Aerosolpartikel in der Lage ist in der Atmosphäre als Eiskeim zu wirken ist, dieses Partikel geeigneten Wolkenbedingungen auszusetzen (einer Unterkühlung unter den Gefrierpunkt von Wasser sowie einer Wasserdampf- Übersättigung, bezogen auf Eis), und zu beobachten, ob an dem Partikel Eis wächst.  In anderen Worten: der Terminus Eiskeim ist operationell definiert  als ein Partikel das im Experiment Eis generiert.

Im  FRankfurt  Ice Nuclei Deposition FreezinG Experiment = FRIDGE wird dies an Aerosolproben, die aus der Atmosphäre entnommen und auf einem Substrat abgeschieden wurden, realisiert.  Dazu wird in einem ersten Schritt eine repräsentative Aerosolprobe aus der Atmosphäre entnommen, indem Aerosolpartikel im Luftprobenstrom (ca. 50 Liter Luft, ca. 5 Liter / min) in einem elektrostatischen Aerosolabscheider (Abbildung 1) elektrisch geladen und im elektrischen Feld auf einem Silizium-Probenträger deponiert werden. Im zweiten Schritt wird der Probenträger im Eiskeimzähler FRIDGE (Abbildung 2) bei Unterkühlung und Übersättigung exponiert. Die Eiskeime in der Probe werden „aktiviert“, und die entstehenden makroskopischen Eiskristalle werden mit einer CCD-Kamera abgebildet und automatisch gezählt (Abbildung 3).

Da die Koordinaten individueller Eiskristalle auf dem Siliziumträger durch die Abbildung bestimmt sind, können die chemischen und morphologischen Eigenschaften lokalisierter individueller Eiskeime untersucht werden. Dies geschieht in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Umweltmineralogie der Technischen Universität Darmstadt mit verschiedenen elektronenmikroskopischen Verfahren, wie z.B. dem Environmental Scanning Electron Microscope (ESEM).  Hieraus ergeben sich Hinweise auf die Natur und Herkunft der Eiskeime.

Diese Arbeiten werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziert.

geändert am 06. April 2011  E-Mail: Webmasterkissmann@iau.uni-frankfurt.de