Measurements of Aitken nuclei, cloud nuclei, and ice nuclei in precipitation at the Jungfraujoch, Switzerland

Summary

Aitken nucleus concentration measurements with a photo-electric counter at the Jungfraujoch show a maximum at almost neutral stability of the air in the layer up to ≈3500 m.

Simultaneous measurements with a thermal diffusion chamber and an Aitken nucleus counter show that in fine weather situations a high percentage of the Aitken nuclei (average 69%) is also active as cloud nuclei (supersaturation <1%). In snowfall situations, however, the percentage of Aitken nuclei that can act in this way is normal or very low (average 20%). Ice nucleus measurements in snow normally show an exponential increase of the number of active ice nuclei with decreasing temperature. In some observations a high ice nucleus concentration in the snow coincides with low Aitken nucleus concentrations. Even at rather high temperatures the clouds at the Joch were completely glaciated, probably because of ice crystals blown up from the snow-fields.

Zusammenfassung

Messungen der Konzentration von Aitken-Kernen mit einem photoelektrischen Zähler auf dem Jungfraujoch ergeben ein Maximum bei meist neutraler Stabilität der Luft in der Schicht bis 3500 m.

Parallelmessungen mit einer thermischen Diffusionskammer und einem Aitken-Kern-Zähler zeigen, daß bei Schönwetterlagen ein hoher Prozentanteil von Aitken-Kernen (im Mittel 69%) auch als Wolkenkerne (Übersättigung <1%) wirksam ist. Bei Schneefall ist dagegen der Prozentanteil von Aitken-Kernen, die auf diese Art wirksam sind, nur normal oder sehr klein (im Mittel 20%). Messungen der Gefrierkerne im Schnee ergeben im allgemeinen eine Zunahme der Anzahl aktiver Gefrierkerne nach einer Exponentialfunktion bei abnehmender Temperatur. Bei einigen Beobachtungen fiel eine hohe Gefrierkernkonzentration im Schnee mit kleinen Aitken-Kern-Konzentrationen zusammen. Auch bei relativ hohen Temperaturen waren die Wolken auf dem Jungfraujoch vollständig vereist, wahrscheinlich, weil Eiskristalle von den Schneefeldern aufgeweht werden.