Fragestellung: Ruß streut das Sonnenlicht nicht, sondern absorbiert die solare Strahlung, was zu einer Erwärmung in der jeweiligen Atmosphärenschicht führt. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von Ruß auf den Atmosphärenzustand quantifiziert.

Ergebnis: Für die Quantifizierung des Einflusses von Ruß wurden verschiedene Simulationen mit COSMO-ART durchgeführt, zum einen eine Simulation mit Betrachtung von Ruß und zum anderen eine Simulation ohne die Rußemissionen mit einer Anpassung des Strahlungsantriebs der gealterten Rußmoden sowie eine weitere Simulation ohne Rußemissionen und ohne Wechselwirkungen zwischen Aerosolen und der Strahlung. Es erfolgte eine Quantifizierung des Einflusses von Ruß auf die Luftqualität im Sommer 2003. Besonders Rußemissionen des Straßenverkehrs und der Industrie führen zu hohen Konzentrationen. Im Folgenden wurde der Einfluss von Ruß auf die bodennahe Temperatur quantifiziert. Durch den Vergleich mit der Wolkenbedeckung und der Windgeschwindigkeit in 10 m Höhe stellte sich heraus, dass einige Temperaturdifferenzen auf die unterschiedlichen meteorologischen Bedingungen zurückzuführen waren. Um den Einfluss von Ruß näher zu quantifizieren, wurden die Gitterpunkte an denen der Temperaturunterschied signifikant auf dem wahrscheinlichen Niveau (>66%) ist betrachtet. Dabei wurde östlich der Po-Ebene (Italien), über Ungarn, eine signifikante Erwärmung bis zu 0,9°C festgestellt. Es konnte jedoch keine Korrelation zwischen der Rußmasse und der Temperaturdifferenz festgestellt werden. Eine Ursache hierfür kann das interne Rauschen im Modell sein. Deshalb wurde dieselbe Betrachtung ohne Bewölkung durchgeführt. Hier ist eine eindeutige Korrelation zwischen der Rußmasse und der Temperaturdifferenz zu erkennen. Ohne Bewölkung ist hauptsächlich über England und dem Ärmelkanal eine signifikante Erwärmung von 0,9°C zu sehen. In diesem Gebiet wurden auch hohe Rußemissionen gefunden. Für einen signifikanten Temperaturunterschied genügen somit nicht nur lokale Erhöhungen der Rußemissionen, wie zum Beispiel über Ballungsgebieten.

Fazit: Neben dem Einflusses von Ruß auf die bodennahe Temperatur wurden die vertikalen Temperatur-unterschiede betrachtet. Der Ruß führte zu einer Stabilisierung im Mittel über den gesamten Zeitraum. Bei der Betrachtung der vertikalen Verteilung der optischen Dicke von trockenem Ruß ist eine gute Korrelation mit der vertikalen Temperaturdifferenz zu erkennen. Das Maximum der Temperaturdifferenz in 1,5 km Höhe kann durch die Zunahme der optischen Dicke von trockenem Ruß erklärt werden.