Det ser ut som en hinklista för stadsresor, men det är den aktuella rutten för HALO -forskningsflygplanet. Fram till slutet av juli, atmosfärforskare från hela Tyskland kommer att studera luftföroreningar ovanför europeiska storstadsområden. De vill bättre förstå och förutsäga effekterna av föroreningar på jordens atmosfär. Två instrument ombord på HALO har utvecklats av forskare vid Karlsruhe Institute of Technology (KIT) för att mäta koncentrationer av ozon och flyktiga kolväten.

Den aktuella mätkampanjen som koordineras av Bremens universitet fokuserar på den kemiska karakteriseringen av föroreningar och deras inverkan på luftkvaliteten i de mestadels landsbygdsområden som ligger i storstädernas plymer. För det här syftet, HALO forskningsflygplan från German Aerospace Center (DLR) används. Teamet med Andreas Zahn och Marco Neumaier från KIT:s Institute for Meteorology and Climate Research (IMK) har utvecklat två instrument för användning på flygplan.

Man mäter den reaktiva spårgasen ozon med extremt hög noggrannhet med en hastighet av 10 mätningar per sekund. "Särskilt på soliga dagar, Marknära ozon bildas av kväveoxider som kommer från bilavgaser, till exempel. Detta ozon bidrar på ett avgörande sätt till bildandet av sommarsmog. Intressant, de högsta ozonkoncentrationerna påträffas inte direkt i tätorterna, men i de närliggande landsbygdsområdena, " säger Andreas Zahn på IMK. Flyktiga organiska föreningar, VOC förkortat, spelar en nyckelroll.

"Dessa ämnen, inklusive aceton, metanol eller bensen, antingen släpps ut i atmosfären av växter eller av antropogent ursprung, ett exempel är avgaser från trafik, " förklarar Marco Neumaier. Det andra KIT-instrumentet, en mycket komplex protonöverföringsreaktionsmasspektrometer, kan mäta minsta spårkoncentration av många av dessa VOC i realtid. "Instrumentet kan detektera en enda acetonmolekyl i 100 miljarder luftmolekyler, säger Neumaier.

De aktuella mätningsflygningarna, totalt 52 timmars flygning fram till slutet av juli, utgör den första fasen av den internationella mätkampanjen, "Effekten av megastäder på transport och omvandling av föroreningar på regional och global skala" (EMeRGe). Ombord på HALO, mer än 15 mycket känsliga instrument har installerats för att mäta spårgaser och aerosolpartiklar. Sju tyska forskningscentra och universitet deltar i kampanjen, som koordineras av Institutet för miljöfysik vid Bremens universitet. Förkortningen HALO står för "High Altitude and Long Range Research Aircraft".

Parallellt, mätningar med andra flygplan och markbaserade mätsystem utförs över hela Europa. Mätkampanjens andra fas kommer att äga rum i Taiwan under våren 2018 och fokusera på Asien.