Mehr Genauigkeit in der Klimavorhersage
SVOC spielen eine entscheidende Rolle bei der Bildung von sekundären organischen Aerosolen (SOA), also Aerosole, die aus der Oxidation von organischen Arten in der Gasphase entstehen. Obwohl SOA für einen großen Teil der atmosphärischen Submikron-Aerosolmasse verantwortlich sind, gibt es erhebliche Unsicherheiten hinsichtlich ihrer Quellen, Evolution und Eigenschaften - was zu Unsicherheiten in Klimamodellen führt. Die Wissenschaftler des EU-unterstützten Projekts ERSGVSOAF (Exploring the role of semivolatile gas-phase vapors in secondary organic aerosol formation) entwickelten und erprobten eine deutlich verbesserte Methode zur Quantifizierung von SVOC in der Gasphase. SVOC sind mehrphasig. Aufbauend auf bisherigen Arbeiten, die die relative gas- und partikelgebundene Partitionierung von SVOC bestimmen konnten, allerdings ohne Quantifizierung, entwickelte das Team ein System, um SVOC in einem Aerosol-Gemisch zu quantifizieren. Das automatisierte ERSGVSOAF-Instrument besteht aus drei Denudern in Serie mit separaten Gasphasenanalyten aus dem Aerosol. Die Denuderserie ist mit einer modifizierten Version eines bestehenden thermischen Desorption-Protonentransferreaktion-Massenspektrometer gekoppelt, um SVOC in den Gas- und Partikelphasen zu messen. Unbeaufsichtigte Messungen in Innenräumen demonstrierten die sehr hohen Massenauflösungsvermögen und niedrigen Nachweisgrenzen sowohl für Gas- als auch Aerosolarten. Die hervorragende physikalische und chemische Charakterisierung ermöglichte die Identifizierung von Hunderten von Aerosolarten und SVOC. In der Folge setzten die Forscher das Gerät am bodengestützten SEARCH-Turm in Centreville, Alabama, USA, ein. Der Flux-Turm wurde in einem Gebiet errichtet, wo starke biogene VOC und wenige anthropogene Emissionen herrschen. Die Ergebnisse dieses Einsatzes lieferten wertvolle Erkenntnisse, die aktuelle Unsicherheiten in Bezug auf SOA reduzieren. Die höhere Empfindlichkeit und eine verbesserte Nachweisgrenze des Instruments von ERSGVSOAF ermöglichen die Quantifizierung des Oxidationsgrads von SVOC. Ein besseres Verständnis der Quellen und der Entwicklung von SOA wird die prädiktiven Fähigkeiten der regionalen und globalen Klimamodelle verbessern und wichtige Implikationen für die Politikgestaltung und Effektivität haben.
