Der Transport stratosphärischer Luftmassen in ... - Staff.uni-mainz.de

52 KAPITEL 4. ZUSAMMENFASSUNG, DISKUSSION UND AUSBLICK
Zusammenhang mit PV- Streamern realisiert wird, ist der Eintrag bis in die untersten
Troposphärenschichten (p≥800hPa). Dieser Ozoneintrag geschieht aufgrund der starken
Neigung der Isentropen nur in Winterhalbjahren.
(ii) In die obere Troposphäre, oberhalb 200hPa (p≤200hPa), erfolgt der Austausch
größtenteils in den Tropen. In diesem Bereich liegt die 380K -Isofläche tiefer als die
2PVU- Fläche und gilt aus diesem Grund als dynamische Tropopause. Daraus folgt,
dass in dieser Schicht die Einträge entlang der Isentropen eine untergeordnete Rolle
spielen. Die Luftmassen müssen sich diabatisch abkühlen, um durch die Tropopause
hindurchzugehen. Die Berechnung der Kühlungsraten der STT- Trajektorien, welche
die 380K- Isofläche als dynamische Tropopause überquerten, ergab einen Wert von bis
zu 0.35K pro 6h. Dies stimmt gut mit Strahlungskühlungsraten überein, die in diesem
Zusammenhang in der Literatur zu finden sind.
(iii) In Regionen starker Windsysteme wurden Austauschereignisse mit nachfolgenden
Ozoneinträgen identifiziert. Anhand der Ergebnisse wurde festgestellt, dass über
Australien der Subtropenjet hauptsächlich für Einträge in dieser Region verantwortlich
ist. Die berechneten Rückwärtstrajektorien für ein ausgewähltes Fallbeispiel von
einem stratosphärischen Ozoneintrag, welcher zeitlich und räumlich mit einer Ozonsondenmessung
übereinkommt, illustrieren ein typisches Beispiel eines Austauschs am
Subtropenjet. Austauschprozesse an Tropopausenfalten, die vermehrt an Jetstreams
auftreten und der nachfolgende Transport stratosphärischer Luft entlang von Isentropen,
betonen wieder den Prozess des Ozoneintrags in Folge von Transport entlang von
Isentropen. Auch die Neigung der Isentropen spielt wieder eine entscheidende Rolle.
Denn je polwärtiger die Lage des Jetstreams, und damit des Austauschs, desto tiefer
ist der Eintrag in die tropische Troposphäre. Dies führt dazu, dass auch hier Einträge
in alle Höhenschichten erfolgen. Dies gilt mit Ausnahme des Sommerhalbjahres, was
wieder den Einfluss der geringeren Isentropenneigung erkennen lässt.
(iv) In der Region des Indischen Ozean führt auch Austausch am Subtropenjet zu Einträgen
in die tropische Troposphäre, allerdings vermehrt in die Höhenschichten von
200hPa bis 500hPa, da der Subtropenjet in dieser Region ganzjährig nördlicher liegt.
Ein weiteres Windmaximum in dieser Region ist der tropical easterly jet. Dieser starke
tropische Ostwind im Sommer forciert den Austausch direkt in den Tropen, was zu
Einträgen in die oberste Höhenschicht (100hPa bis 200hPa) der Troposphäre führt.
Der Austausch direkt in den Tropen und die fast horizontal verlaufenden Isentropen,
die von der geneigten 2PVU- Fläche geschnitten werden, führen nur zu einem Eintrag
in die oberste Höhenschicht. Dieser stratosphärische Ozoneintrag stellt mit knapp über
2ppbv in den Monaten Juni/ Juli/ August in die Höhenschicht von 100hPa bis 200hPa,
den stärksten Eintrag über alle Jahreszeiten, Höhenschichten und Regionen dar.
• Des Weiteren korrelieren die Ozoneinträge mit dem ENSO- Phänomen. Es lässt sich
sagen, dass in der Nordhemisphäre die Einträge von stark zu schwach (schwach
zu stark) von El Niño- zu La Niña- Wintern im Atlantik (Pazifik) wechseln. Auf
der Südhalbkugel sind die Einträge in den beiden Winterzeiträumen nahezu gleich.
Hier zeigt sich wiederum die Korrelation mit stratosphärischen PV- Streamern, was