Die stratosphärische Aerosolschicht ist ein wichtiger Bestandteile der
Erdatmosphäre. Sie beeinflusst maßgeblich den Strahlungshaushalt der Erde
und interagiert mit den chemischen Zyklen der Stratosphäre, die vor allen
für den polaren Ozonabbau in den Wintermonaten von Bedeutung sind. Die stratosphärische
Aerosolschicht besteht größtenteils aus sehr kleinen Schwefelsäure-Aerosoltropfen
(SPARC/WMO, 2006), die sich nach der Oxidation der Vorläufergase COS und
SO2 bilden. Die Vorläufergase haben ihre Quellen in der Troposphäre und
erreichen die darüber liegende Stratosphäre entweder durch dynamische Austauschvorgänge
auf synoptischen Skalen oder werden direkt injiziert durch sporadisch auftretende
Vulkanexplosionen (Robock, 2000; Brühl et al., 2012; Bourassa et al., 2012).
Außerdem spielen anthropogene Quellen eine große Rolle im stratosphärischen
Aerosolhaushalt, wie beispielsweise die Emissionen hoch fliegender Flugzeuge,
aber auch natürlich auftretende Quellen, wie Vegetationsfeuer in borealen
Gebieten der Erde. Die Bedeutung dieser Quellen im Gesamtsystem Chemie
und Klima der Erdatmosphäre ist jedoch nach wie vor mit großen Unsicherheiten
behaftet. Solomon et al. (2011) zeigten, dass die natürliche, vulkanisch
weitgehend unbelastete stratosphärische Aerosolschicht weit größeren Schwankungen
unterliegt als bislang vermutet. Veränderungen im stratosphärischen Aerosolhaushalt
beeinflussen zwangsläufig die Strahlungsbilanz der Atmosphäre und deren
chemische Zyklen. Je nach Art und Stärke der Emissionen stellen sich derartige
Veränderungen in der Aerosolschicht rasch ein und können über Jahre hinweg
andauern. Durch die Beeinflussung aerosol-mikrophysikalischer Prozesse
werden direkt Effekte in klimarelevanten Prozessen induziert. Darüber hinaus
sind indirekte Beeinflussungen denkbar, die möglicherweise einhergehen
mit Veränderungen der großskaligen Zirkulation der Stratosphäre wenn sich
die Erderwärmung weiter fortsetzt. Alle diese Punkte sind nach wie vor
ungenügend erforscht. Hinzu kommen wachsende Bestrebungen der Erderwärmung
durch Anwendung von sogenannten
Geoengineering
-Methoden entgegenzuwirken - was in vielerlei Hinsicht als problematisch
angesehen wird, da die wissenschaftliche Erforschung von Methoden und ihren
Auswirkungen derzeit noch ganz am Anfang steht (z.B. Crutzen 2006, Royal
Society, 2009).
Ausgehend von der in vielerlei Hinsicht großen Bedeutung der stratosphärischen
Aerosolschicht im Klimasystem der Erde und der teilweise noch existierenden
großen Unsicherheiten im Verständnis der involvierten Prozesse, ist die
Erforschung der Dynamik und zeitlichen Entwicklung stratosphärischen Aerosols
ein wichtiger Aspekt im Hinblick auf ein besseres Verständnis stratosphärischer
Prozesse und der damit verbundenen zukünftigen Entwicklung des Weltklimas.