Page - 31 - in Änderung des Gewitter- und Hagelpotentials im Klimawandel

2.1MeteorologischeGrundlagen Abb.2.7.:VereinfachtesSchemadesHagelwachstumsinkaltenkonvektivenWolken(<0◦C)mit Nukleationoben,Kondensation inderMitteundKollektionunten(Kunz,2012, inAnlehnungan KnightundKnight, 2001). Eiskristalle werden bei derheterogenenEisnukleation dagegen über spezielle Eis- keime (engl. ice forming nuclei, IN) durch Deposition oder durch Gefrieren von Wol- kentropfen,dieeinunlöslichesAerosolpartikel enthalten,gebildet (Abb.2.7).Effiziente IN sind vor allem Aerosole, die nicht wasserlöslich sind, ähnliche Eigenschaften der chemischen Bindung (Gitterstruktur) wie Eis aufweisen und mindestens einen Durch- messer von 0,1µm haben. Zur Eisnukleation eignen sich beispielsweise trockene und mit Lösungen beschichtete Mineralstaub- und Rußpartikel (z.B. Möhler et al., 2006; DeMott et al., 1999). Durch die speziellen Bedingungen sind letztendlich nur wenige Aerosole als IN geeignet (eines unter 106–107 Aerosolen). Dementsprechend ist der Anteil an unterkühlten Tröpfchen in einer hochreichenden Gewitterwolke höher als der von Eiskristallen. Eisbildung durch feste Oberflächen kann bereits oberhalb von –36◦C ausgelöst werden. Wie weit der Gefrierpunkt heraufgesetzt wird, hängt sehr stark von denmikrophysikalischenEigenschaftenderAerosoleab(HooseundMöhler,2012).Ty- pische Werte liegen nach Pruppacher und Klett (1997) zwischen –10 und –20◦C. Bei TonpartikelnliegtderSchwellenwertbeinur–9◦C(MasonundAndrews,1960).Dasan- organische Silberjodid setzt den Gefrierpunkt sogar auf etwa –8 bis –4◦C herauf (Von- negut, 1947). Durch Bakterien (Pollen) kann die Eisbildung bereits ab –2◦C (–14◦C) 31