PINEair misst eisbildende Partikel über dem Südlichen Ozean
Die Eisbildung durch eisbildende Partikel (INPs) ist ein entscheidender Schritt für die Bildung von Wolken in der Troposphäre und hat somit großen Einfluss auf deren Lebenszyklus, klimatische Auswirkungen und ihre Fähigkeit zur Niederschlagsbildung. Über die Häufigkeit von INPs, insbesondere in der freien Troposphäre, liegen jedoch noch keine Erkenntnisse vor. Das PINEair-Instrument ist eine neue flugzeuggestützte Version des Portable Ice Nucleation Instrument PINE (Möhler et al., 2021), das speziell für den Einsatz auf dem Forschungsflugzeug HALO (High Altitude and Long Range) entwickelt wurde. Es ist das erste flugzeuggestützte Instrument, das automatisierte in-situ-Messungen von INPs bis zu Temperaturen von -65 °C durchführen kann. Das Instrument wurde am Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Aerosolforschung (IMKAAF) des KIT in Zusammenarbeit mit der Goethe-Universität Frankfurt, der Bilfinger Nuclear & Energy Transition GmbH und der enviscope GmbH entwickelt und gebaut. Finanzielle Unterstützung erhielt das Projekt "PINEair - Ein neues Instrument für flugzeuggestützte In-situ-Messungen von eisnukleierenden Partikeln unter Zirrusbildungsbedingungen (MO 668/7-1)" im Rahmen des Schwerpunktprogramms SPP-1294 "Atmosphären- und Erdsystemforschung mit dem Forschungsflugzeug HALO" der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Eine Prototypversion von PINEair wurde entwickelt, gebaut und am Sonnblick-Observatorium für erste erfolgreiche INP-Messungen in der freien Troposphäre bei Zirrustemperaturen unter -40°C getestet (Pia Bogert, Doktorarbeit, KIT, 2024).
Im Jahr 2025 wurde die endgültige flugzeuggestützte Version von PINEair gebaut und als Teil der instrumentellen Ausstattung für die Mission HALO-SOUTH im September und Oktober 2025 im Südlichen Ozean zwischen Neuseeland und der Antarktis zertifiziert. Fünf Wochen lang operiert HALO von Christchurch, Neuseeland, aus und führt Messflüge in einer der unberührtesten Luftmassen mit sehr niedrigen Aerosol- und Spurengaskonzentrationen, aber hoher Bewölkung mit wichtigen, aber unerforschten Rollen und Rückkopplungen im Klimasystem durch.
Unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) werden ca. 50 Forscher vor Ort mitarbeiten. Weitere Partner der Mission sind das Leipziger Institut für Meteorologie der Universität Leipzig, die Johannes Gutenberg-Universität Mainz, die Goethe-Universität Frankfurt, das Max-Planck-Institut für Chemie Mainz, das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), das DLR-Institut für Physik der Atmosphäre und das Forschungszentrum Jülich. Betrieben wird das Flugzeug von der DLR-Einrichtung Flugexperimente. Die University of Canterbury in Christchurch und der MetService New Zealand steuern bodengebundene Messungen bei.