Die Atmosphäre als photochemischer Reaktor

Die Troposphäre ist ein sehr großer photochemischer Reaktor, der enorme Mengen Spurengase und Aerosole verarbeitet. Zukünftige Zunahmen der anthropogenen und natürlichen Emissionen und Aerosolbildung werden den Zustand der Troposphäre und das Klima weiter verändern. Dabei hat die “Selbstreinigungsfähigkeit” der Troposphäre eine entscheidende Bedeutung. Troposphärische Oxidation wird durch eine Reihe von Oxidationsmitteln, vor allem durch das Hydroxylradikal, OH, aber auch durch Ozon, O 3 , das Nitratradikal, NO 3 , eingeleitet. Reagieren OH‐Radikale mit Spurengasmoleküle werden sie nicht verbraucht, sondern in katalytischen Zyklen regeneriert, wobei die Konzentration der Stickoxide eine entscheidende Rolle spielt. Dieses, an einfachen Beispielen dargestellte, photochemische Reaktionssystem der Troposphäre ist generell zutreffend: nahezu alle Reaktionen von OH mit atmosphärischen Spurengasen (wie z. B. Methan, anthropogen oder biogen emittierten organischen Spurenstoffen) führen zu Kettenreaktionen, die OH‐Rradikale regenerieren. Es veranschaulicht, dass in einer NO enthaltenden Atmosphäre der Spurengasabbau unabänderlich mit der Produktion von O 3 verbunden ist, die Selbstreinigungsfähigkeit und damit die Luftqualität und Klimawirkung der Troposphäre entscheidend von der troposphärischen Photochemie und den Emissionen beeinflusst wird.