Schließungsstudien von Aerosol/Wolkenwechselwirkungen anhand von Lidar- und Radarbeobachtungen während MOASiC

Während MOSAiC (Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate) wurden verschiedene Aerosol- und Wolkentypen mit einem Mehrwellenlängen-Polarisations-Raman-Lidar (Polly-XT) der OCEANET-Atmosphere-Plattform und mit dem KAZR-Wolkenradar der ARM (Atmospheric Radiation Measurement user facility) an Bord des Eisbrechers POLARSTERN beobachtet. Im Winterhalbjahr (2019/20) wurden dafür in der zentralen Arktis regelmäßig Aerosole in Oberflächennähe bis in 4-6 km Höhe (arktischer Dunst) und in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre (Waldbrandrauch, bis in 18 km Höhe) beobachtet. Neu entwickelte Methoden der Fernerkundung ermöglichen die Bestimmung der Konzentrationen von Wolkenkondensationskernen (CCNC), der Wolkentröpfchenanzahl (CDNC), der eiskeimbildenden Partikel (INPC) und sogar, mit Hilfe von Dopplerradarbeobachtungen, der Eiskristallzahl (ICNC). Gleichzeitig sind Profile der relativen Luftfeuchtigkeit und der Temperatur aus Raman-Lidar, Mikrowellen-Radiometer und Radiosondierungen verfügbar. Mit Hilfe dieses einzigartigen Datensatzes präsentieren wir eine Aerosol-Wolkenschlussstudie, in der wir zeigen, dass CCNC und CDNC sowie INPC und ICNC miteinander verknüpft werden können. Die Ergebnisse können verwendet werden, um zu testen, welche CCN- und INP-Parametrisierungen (aus idealisierten Labormessungen) im arktischen Regime am besten zutreffen. 
In Anlehnung an diese Methoden werden im zukünftigen Projekt SCiAMO (Smoke Cirrus interaction in the Arctic during MOSAiC) etwa 65 beobachtete Zirren im Hinblick auf Eisnukleationsprozesse in Abhängigkeit vom Auftreten von Rauchpartikeln in der Winter- und Sommersaison analysiert und verglichen.