Transfer von festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen aus Vulkanen in die Atmosphäre

Die häufigsten vulkanischen Volatilen sind H2O, CO2, SO3 und Halogene. Zusammensetzung, Menge und Injektionsraten von vulkanischen Gasen und Partikeln in die Troposphäre und Stratosphäre hängen ab von der chemischen Zusammensetzung eines Magmas, dem plattentektonischen Milieu sowie Eruptionsmechanismen und Eruptionsraten. Über 90% der eruptierten Magmen sind basaltischer Zusammensetzung mit niedriger Viskosität, relativ geringen Volatilengehalten und meist niedrigen Eruptionsraten sowie wenig explosiven Eruptionen überwiegend entlang der mittelozeanischen Rücken in großen Wassertiefen. Magmen in Inselbögen und Subduktionszonen an Kontinenträndern sind H2O-reich, in anderen plattentektonischen Milieus überwiegt in basaltischen Magmen CO2. In mafischen Magmen ist CO2 schlecht löslich und kann daher schon mehrere Kilometer unter der Erdoberfläche als Gasphase aus einem Magma entweichen. Felsische (hochdifferenzierte) Magmen, H2O-reich und CO2-arm, eruptieren oft hochexplosiv, insbesondere an Subduktionszonen, und mit hohen Eruptionsraten, z.B. El Chichón (Mexiko, 1982) und Pinatubo (Philippinen, 1991). Ihre Eruptionssäulen (Gas-/Partikelgemische) können bis ca. 40 km Höhe erreichen und sind Hauptlieferant der in die Stratosphäre injizierten Gasmengen

Temperature, Clouds, and Aerosols in the Terrestrial Bodies of the Solar System

International audienceThis chapter is intended to provide a concise overview of the state of knowledge regarding the temperature, clouds, and aerosols of the terrestrial bodies of our Solar System, namely Mars, Venus, and Titan. These bodies are the planetary objects that most resemble the Earth. The atmosphere of each body is described in terms of composition and vertical structure. We distinguish and compare the extent of the various atmospheric compartments that form the atmospheric column, from the troposphere up to the thermosphere. The temperature structure is then presented, and the main causes known for explaining its variations on each body are listed. The specific roles of waves, radiation, as well as convection in shaping temperature profiles are then discussed. In a second part, the particulate components of these atmospheres, clouds and aerosols, are described in terms of their physical properties (composition, optical properties) and of their variability in both space and time. Mars , Venus, and Titan exhibit a remarkable variety of clouds and aerosols. Our knowledge about them has made considerable progress thanks to the success of space missions during the last two decades, while in parallel theoretical models have improved to the point that three-dimensional Global Climate Models now include the detailed physics of clouds and aerosols. As a result, it is now widely recognized that particulates play a key role in forcing the climate and the evolution of these bodies