Laboruntersuchungen zur Aufnahme von NH 3 durch Eiskristalle bei Gleichgewicht und beim Wachstum
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Abstract
In dieser Arbeit wurde in Laborexperimenten die
Aufnahme von
NH3 durch wachsende Eiskristalle und Eiskristalle, die in
eisgesättigter Umgebung mit ihrer mittleren Fallgeschwindigkeit
angeströmt wurden, untersucht.
So sollten die Verhältnisse innerhalb der Wolke beim Wachstum der
Eiskristalle “in cloud scavenging“ und unterhalb der Wolke beim
Anströmen mit eisgesättigter NH3 - Luftmischung simuliert werden.
Bei längerer Exposition dendritischer Eiskristalle mit eisgesättigter NH3 -
Luftmischung ist die Diffusion des gebildeten NH4+ in den Eiskristall hinein,
entscheidend für den Anteil an NH3, der aus der Gasphase nach der Adsorption als
NH4+ im Eis zurückbleibt.
Die experimentellen Daten konnten mit einer einfachen Annahme zur
Diffusion in einen “halb unendlichen“ Festkörper beschrieben werden.
In weiteren Experimenten konnte gezeigt werden, dass die Aufnahme des NH3 durch
nicht wachsende Eiskristalle von anderen Spurenstoffen im Eis beeinflusst wird.
Eiskristalle, die im Vorfeld des
Strömungsadsorptionsexperiments
mit NH3, mit SO2 exponiert wurden,
zeigten eine deutliche Zunahme der NH3 - Aufnahme aus der Gasphase.
Die Aufnahme von NH3 durch nicht wachsende Eiskristalle ist für typische
atmosphärische NH3 - Volumenmischungsverhältnisse nicht relevant.
Dagegen zeigten die Experimente zur NH3 Aufnahme beim Eiskristallwachstum, dass
dieser Prozess in der Atmosphäre nicht vernachlässigt werden kann.