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54 KAPITEL 4. ZUSAMMENFASSUNG, DISKUSSION UND AUSBLICK sphärischen Ursprungs in den Tropen, wurde u.a. von Zachariasse et al. [2000] schon erkannt und konnte bestätigt werden. Eine Studie von Cooper et al. [2005] zeigt, dass stratosphärische Ozoneinträge in die Tropen wesentlich effektiver sind, falls sich die stratosphärischen Intrusionen (stratosphärische PV- Streamer) vom Jetstream ablösen, als Einträge in Folge von Austausch direkt am Jetstream. Cooper et al. [2005] fanden diesen Fakt am Polarjet mit Hilfe von Sondenmessungen und Rückwärtstrajektorien. Leider wird von Cooper et al. nicht aufgezeigt, wie in diesem Fall “effektiv“ definiert ist. Würde man “effektiver“ mit vertikal tieferen Einträgen beschreiben, so kann die vorliegende Diplomarbeit das Ergebnis anhand von Einträgen am Subtropenjet bestätigen. Der in dieser Diplomarbeit gefundene zentrale Zusammenhang zwischen stratosphärischen PV- Streamern und stratosphärischem Ozoneintrag in die Tropen wurde bisher in der Literatur nicht beschrieben. 4.2.2 Probleme der angewandten Methodik Bei der Betrachtung der Ergebnisse ist es wichtig, sich die Schwierigkeiten bei den angewendeten Methoden und der verwendeten Datensätzen vor Augen zu führen. Einige Probleme wurden schon in Abschnitt 2.3 genannt. Die hauptsächliche Grundlage der Ergebnisse dieser Diplomarbeit und somit eine Fehlerquelle, ist der Trajektoriendatensatz aus den ERA40- Reanalysen. Das globale Atmosphärenmodelle, u.a. das ECMWF, mit einer Auflösung von ca. 100km kleinskalige Phänomene nicht auflösen können, wurde u.a. von Cooper et al. [2005] herausgefunden. Zu diesen Phänomenen gehören z.B. konvektive Systeme. Dies würde bedeuten, dass Austauschereignisse mit nachfolgendem Ozoneintrag im Trajektoriendatensatz nicht vorhanden sind. Dies könnte zu einer Unterschätzung der Ozoneinträge in die tropische Troposphäre führen. Tuck et al. [1997] zeigten, dass das Modell des ECMWF auch Probleme beim richtigen Darstellen von Filamenten besitzt. Auch dieser Beitrag könnte dementsprechend in den Ergebnissen dieser Diplomarbeit fehlen. Die fehlerhaften vertikalen Windfelder in den Tropen, welche globale Modelle oft aufweisen, kann man als Fehlerquelle für diese Arbeit ausschließen, da vor allem die horizontalen Winde für stratosphärische Einträge in die Tropen ausschlaggebend sind. Die Untersuchung der Trajektorienübereinkünfte mit Ozonsonden zeigt, dass der Ozoneintrag in dieser Arbeit überschätzt sein könnte, aufgrund des pauschal festgelegten Ozoneintrags, den ein einzelner Eintrag mitbringt. Der ausschlaggebende Punkt ist die Zeit, welche die Luft stratosphärischen Ursprungs in der Troposphäre verbringt. Außerdem ist bisher noch unklar, in welcher Zeit die hohen stratosphärischen Ozonmischungsverhältnisse sich durch turbulentes Mischen troposphärischen Werten anpassen. Sowohl der Einfluss, wie lange die Luftmasse vor dem Austausch in der Stratosphäre verbracht hat, als auch die Austauschposition, vor allem die geografische Breite, könnten von sehr großer Bedeutung sein [Stohl et al. 2003]. Das bedeutet, dass man die Studie der Trajektorienübereinkünfte mit Ozonsonden mit Fallstudien erweitern könnte, um neue Erkenntnisse zu gewinnen. Dies wird im letzten Abschnitt, dem Ausblick, noch einmal aufgegriffen.
4.3. AUSBLICK 55 4.3 Ausblick Einige Ergebnisse dieser Diplomarbeit bieten interessante Ansätze für weitere Forschung auf dem in dieser Diplomarbeit bearbeiteten Gebiet. Dies soll im Ausblick kurz erläutert werden. Durch die jahreszeitliche Mittelung der Ozoneinträge ist es möglich, dass einzelne Monate mit extrem hohen bzw. niedrigen Ozoneinträgen in die tropische Troposphäre nicht aufgefallen sind. Die erstellte Klimatologie könnte dementsprechend Extremwerte enthalten, die noch nicht genauer untersucht wurden. Im Zuge dieses Aspektes kann man darauf hinweisen, dass die monatlichen Werte sehr gut für Vergleiche mit Ozonmesskampagnen geeignet sind. Dies wurde anhand des Beispiels “Stratosphärische Ozoneinträge während des indischen Monsuns“ deutlich. Des Weiteren könnte man existierende Modellfallstudien mit den klimatologischen Ergebnissen in Extrem- oder Durchschnittsjahre einteilen. Aufgrund der Veränderung der Modelle wäre es möglich, dass man die Ergebnisse dieser Diplomarbeit mit dem neuen Modell erneut auswertet, um herauszustellen, inwiefern sich die erhaltenen Ergebnisse durch die Erneuerungen verändern. Die Nachfolge des ERA40- Reanalyse- Produkt des ECMWF ist ERAinterim. Erste Studien zeigen, dass die Daten physikalisch sinnvoller und somit repräsentativer sind. Eine Veränderung, welche die Ergebnisse dieser Arbeit beeinflussen könnten, ist die höhere Auflösung von T255L60 (ERA40: T159L60). Wie im vorigen Abschnitt schon angedeutet, könnte man aufgrund der Ergebnisse der Trajektorienübereinkünfte mit Ozonsonden versuchen, mit detaillierten Fallstudien die Prozesse weiter zu untersuchen. Es ist davon auszugehen, dass die Kriterien, die erfüllt werden müssen, damit das Ereignis als Übereinkunft zählt, sehr sensitiv auf Veränderungen reagieren. Die Frage, wie lange diese stratosphärischen Ozonwerte in der Troposphäre erhalten bleiben, könnte man auf Grundlage dieser Studie vielleicht beantworten. Des Weiteren wäre auch die Möglichkeit gegeben, mit dadurch Fehler in den Trajektorien und somit dem ERA40- Reanalysedatensatz zu erkennen. Fallstudien mit Hilfe von Rückwärtstrajektorien an auffällig hohen Werten in Ozonprofilen, wie in Abschnitt 3.7 exemplarisch vorgestellt wurde, könnten weitere interessante Ergebnisse liefern.
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Abstract Several processes are infl
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iv INHALTSVERZEICHNIS 3.7.1 Fallstu
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2 KAPITEL 1. EINLEITUNG 1.1 Grundla
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Seite 76 und 77: 68 LITERATURVERZEICHNIS [WMO 1986]
Seite 79: Erklärung Hiermit versichere ich,
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