BromoPole

Ziel dieses Projekts ist es, unser Verständnis der Mechanismen der polaren Bromexplosion und des Ozonabbaus in der polaren Troposphäre zu verbessern. Wir untersuchen ihre Auswirkungen im größeren Maßstab durch Simulationen globaler Chemie-Klimamodelle und testen eine neue Hypothese, ob akkumulierte Deposition aus der Gasphase eine Rolle als Bromquelle im Oberflächenschnee spielen. Zu diesem Zweck wurde im Frühjahr 2024 in Ny-Ålesund (Spitzbergen) eine Schneeprobenahmekampagne durchgeführt, um die laufenden, regelmäßigen Messungen zur Bromanalyse zu ergänzen.

Troposphärisches Ozon ist nach Kohlenstoffdioxid und Methan das wichtigste Treibhausgas und beeinflusst die Luftqualität mit Auswirkungen auf Gesundheit und Ökosysteme. Im Frühling werden in den Polarregionen beider Hemisphären häufig troposphärische Ozonabbauereignisse (ODEs) mit nahezu vollständiger Entfernung des Grenzschichtozons beobachtet. Diese Ozonabbauereignisse werden durch sogenannte Bromexplosionsereignisse verursacht, die als stark verstärkte troposphärische Brommonoxidsäulen (BrO) beobachtet werden können. Es gibt immer noch keinen allgemein anerkannten umfassenden Mechanismus, und folglich berücksichtigen die meisten Chemie- Klimamodelle (oder Modellierungsstudien) keine Mechanismen der polaren troposphärischen Bromchemie. Wir verwenden in diesem Projekt das ECHAM/MESSy Atmospheric Chemistry (EMAC)-Modell und gehen auf frühere Arbeiten ein, die einen Bromfreisetzungsmechanismus aus und Recycling auf Eis und Schnee in der Arktis beinhalteten.

Wir vergleichen unsere Modellvorhersagen mit Beobachtungen von Ozonüberwachungsstandorten, den in Ny-Ålesund (Spitzbergen) entnommenen Schneeproben, den vertikalen BrO-Säulendichten des TROPOMI-Satelliten und den während der MOSAiC-Kampagne gesammelten Daten. Außerdem ist eine Teilnahme an einem internationalen Modellvergleich zu arktischem Ozon und Brom im Gange.