Entstehung und atmosphärisches Verhalten von Aerosolen
Aerosole können den unterschiedlichsten Quellen entstammen. Sie können natürlichen wie anthropogenen Ursprungs sein. Auch das Verhalten der Aerosolpartikel in der Atmosphäre unterscheidet sich je nach Eigenschaften stark.
Nach ihrer Entstehung lassen sich primäre und sekundäre Aerosole unterscheiden. Primäre Aerosole werden direkt als Partikel in die Atmosphäre eingetragen, z.B. Mineralstaub in Wüsten durch Wind, Seesalzaerosole aus Gischtkronen auf dem Meer oder Ruß aus Verbrennungsprozessen in Industriegebieten und tropischen Wäldern. Sekundäre Aerosole entstehen erst in der Atmosphäre durch chemische Umwandlung von gasförmigen Vorläufern, so die Sulfat-Aerosole aus Schwefeldioxid, das bei der Verbrennung fossiler Energien emittiert wird. Sowohl die direkte Emission von Aerosolen wie die Emission von Vorläuferstoffen und die Umwandlungsprozesse zu sekundären Aerosolen können durch natürliche wie menschliche Aktivitäten verursacht sein. Als Ergebnis können nicht nur Aerosol-Wolken, sondern auch einzelne Partikel sowohl natürliche wie anthropogene Anteile besitzen.
Obwohl es sehr schwierig ist, anthropogene von natürlichen Aerosolen genau zu unterscheiden, gibt es dennoch einige grobe Anhaltspunkte. Bei den anthropogenen Aerosolen dominieren eher die Sulfat- und Rußpartikel, bei den natürlichen Aerosolen die gröberen Salz- und Staubteilchen. Anthropogen beeinflusste Aerosole weisen daher meist kleinere Teilchenradien auf als natürliches Aerosol. Ein zweites Kriterium ist die geographische Verbreitung. Anthropogene Aerosole finden sich hauptsächlich über stark besiedelten und industrialisierten Gebieten und in deren Leezonen. Auch die zeitliche Korrelation zwischen der Aerosolverbreitung und jahreszeitlich schwankenden Waldbränden, Biomassenverbrennung und Verbrennungen von fossilen Energierohstoffen kann den anthropogenen Anteil der Aerosolkonzentration in der Atmosphäre erkennbar machen.
Abb. 2: Aerosole werden entweder direkt in die Atmosphäre eingetragen (Primäraerosole) oder entstehen durch chemische Prozesse aus Vorläuferstoffen (Sekundäraerosole). Sie können sowohl durch natürliche Prozesse (Wind, Zerplatzen von Wassertröpfchen, Vulkanausbrüche, biologische Vorgänge) wie durch den Menschen verursacht sein (Verbrennung fossiler Energierohstoffe und von organischem Material, Veränderung der Oberflächenbedeckung). (eigene Darstellung, D. Kasang)