Ein Teil der atmosphärischen Aerosolpartikel, die sog. Wolkenkondensationskeime (cloud condensation nuclei, CCN), beeinflussen den Strahlungshaushalt der Erde durch ihre Fähigkeit Wolken zu bilden (indirekter Aerosolantrieb). Dabei können die mikrophysikalischen Wolkeneigenschaften (Konzentration und Größe der Tropfen) von anthropogen erzeugten CCN verändert werden, die auf diese Weise Einfluss auf die Klimawirksamkeit von Wolken nehmen.

Der indirekte Aerosolantrieb wird noch komplexer durch die Eisbildung in unterkühlten troposphärischen Wolken. Diese wird oberhalb von -38°C ebenfalls durch geeignete atmosphärische Partikel, den sog. Eiskeimen (ice nuclei, IN) hervorgerufen (heterogene Eisnukleation). Neben den unterschiedlichen optischen Eigenschaften von Eispartikeln ist die Eisbildung besonders für die Auslösung von Niederschlagsprozessen in mittleren Breiten von großer Bedeutung.

Ein Weg um das Verständnis über die Tropfen- und Eispartikelbildung zu verbessern und einen anthropogenen Einfluss zu erkennen ist die mikrophysikalische und chemische Charakterisierung von Aerosolpartikeln, die in der Atmosphäre bereits flüssige und eisförmige Hydrometeore gebildet haben. Zu diesem Zweck werden Tropfen und Eispartikel mithilfe eines Counterflow Virtual Impactor (CVI) innerhalb von Wolken gesammelt. Die nicht aktivierten interstitiellen Partikel werden während des Sammelvorgangs abgeschieden während die Hydrometeore in einer trockenen, partikelfreien Trägerluft verdunstet werden. Auf diese Weise bleiben die ehemaligen CCN und IN im luftgetragenen Zustand als trockene Residualpartikel zur Analyse zurück.

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung existieren ein bodengebundenes und ein flugzeuggetragenes CVI System für flüssige Wolken. Ein drittes, bodengebundenes System ist speziell für die Sammlung von Eispartikeln in Mischphasenwolken (ICE-CVI) konzipiert.

Aufbau des Ice-CVI Einlasses auf dem Jungfraujoch (links) zur Sammlung frisch gebildeter Eispartikel in Mischphasenwolken.