Fortgeschrittenenpraktikum 2017

Meteorologisches Fortgeschrittenenpraktikum 2017

Nicht erst seit den öffentlichen Diskussionen rund um die Dieselabgase beschäftigen sich die Atmosphärenwissenschaften mit Spurengasen. Der Name verrät schon, dass es sich hierbei um Stoffe handelt, die nur in geringen Mengen in der Atmosphäre vorkommen. Ein weiteres populäres Beispiel ist auch das CO2, welches pro 1 Million Luftmoleküle nur etwa 400 mal vorkommt – man spricht auch von 400 ppm (parts per million). Obwohl also die Konzentration erst einmal sehr niedrig erscheint, sind die Auswirkungen z.B. einer Verdopplung des CO2 dramatisch. Daher sind präzise Messungen für das Verständnis des Klimasystems unerlässlich. Es ist jedoch alles andere als leicht, aus den vielmals einfachen Grundprinzipien und Messmethoden einen aussagekräftigen und genauen Messwert zu bekommen.

Unsere Studierenden werden in diesem Praktikum den Umgang mit den hochpräzisen Messgeräten zur Erfassung der Spurengase CO2, H2O, CO und O3 erlernen.  Dabei wird der Weg vom Rohsignal zum Endwert nachvollzogen und die Unsicherheiten und Sensitivitäten der Messung beurteilt. Dazu nutzen wir das Gelände der Wetterstation, um die Ergebnisse auch im Zusammenhang mit den meteorlogischen Größen wie Temperatur, Druck, relative Feuchte und Wind zu diskutieren und zu bewerten. Ergänzt werden die Daten durch Aerosolmessungen, das heißt die Bestimmung der Konzentration von kleinsten Schwebeteilchen (Partikel) in der Luft.

Freitag 29.09.2017

Zum Abschluss des Praktikums wird heute bei nach wie vor sonnigem Wetter gegrillt. Während die Messtechnik problemlos läuft, hat der Grill allerdings noch Anlaufschwierigkeiten, denen durch körperlichen Einsatz Abhilfe geschaffen wird. Das bei der unvollständigen Verbrennung entstehende CO und die Rußpartikel werden direkt von den Geräten detektiert und sorgen für Abwechslung zur sonst eher ruhigen Wetterlage der Woche.

 

Donnerstag 28.09.2017

Zusätzlich zu der Kalibrierung des CO2 Geräts müssen auch täglich die Flüsse der Partikelzähler (CPCs, Condensation Particle Counter) gemessen werden, da die Konzentrationsmessungen abhängig von dieser Größe sind. An der Station sind zwei Lufteinlässe oberhalb des Containers angebracht. Der Teflonschlauch wird zur Spurengasmessung benutzt, während ein Edelstahlrohr Aerosole (sich in der Luft befindende Partikel) zu den Geräten leitet. Zwei unterschiedliche Materialien sind notwendig, da es durch chemische Reaktionen mit Edelstahl zu einem Verlust von Ozon kommen würde, wohingegen die Partikel im Teflonschlauch durch elektrische Aufladung verloren gehen würden.

Mittwoch, 27. September 2017

Von strahlendem Sonnenschein begleitet beginnen die Studierenden den Tag erneut mit der Kalibrierung des CO2 Messgeräts, was im Zeitalter der Digitalisierung tatsächlich noch manuell durchgeführt werden muss, während der CO Monitor automatisch kalibriert.

Aufgrund des vorhergesagten guten Wetters muss die Temperatur in der Station heute häufiger kontrolliert werden, da die Geräte, um korrekte Daten aufnehmen zu können, nicht zu warmlaufen dürfen.

Dienstag, 26. September 2017

Die Messung ist jetzt in vollem Gange, was für die Studierenden bedeutet, dass sie die Station etwa im zwei Stundentakt kontrollieren müssen. Dabei werden Instrumente kalibriert, Messwerte auf Plausibilität überprüft und wichtige Geräteparameter beobachtet. Zusätzlich wird der Aufbau auf Lecks getestet, da am frühen Morgen erstaunlich hohe CO und CO2 Werte gemessen wurden. Da Menschen CO2 ausatmen, kann dies einfach durch Anpusten der Leitungen und Verbindungsstellen kontrolliert werden. Beim Lecktest des Kohlenmonoxids ist die Atemluft eines Rauchers vorteilhaft, denn diese enthält besonders viel CO.

Montag, 25. September 2017

Bei schönstem Wetter durften unsere Studierenden heute die Arbeit am Fortgeschrittenenpraktikum, kurz F-Praktikum, beginnen. Nachdem die Gerätschaften vergangene Woche auf das Messfeld transportiert und angeschlossen wurden, beginnt heute die Arbeit damit, die Geräte ordnungsgemäß zu kalibrieren. Auch Elsbeth ist dabei, sie steht aber bei der Sache noch gehörig unter Druck... 😉

 

Bilder: Anna Ludwig, Amelie Mayer, Philipp Reutter

Text: Anna Ludwig, Amelie Mayer, Philipp Reutter