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Umweltphysik Dienstag
UP 4 Umweltökonomie
Zeit: Dienstag 14:15–14:45 Raum: HS 11
Hauptvortrag UP 4.1 Di 14:15 HS 11
Vermeidungstrategien angesichts mehrerer Treibhausgase - eine
Bewertung des ”Global Warming Potential” aus ökonomischer
Sicht — •Till Requate — Interdisziplinäres Institut für Umweltökonomie,
Universität Heidelberg, Bergheimer Straße 20, 69115 Heidelberg
Der Vortrag diskutiert das Problem optimaler Reduktion von Treibhausgasen
über die Zeit im Rahmen eines kontroll-theoretischen Ansatzes.
Volkswirtschaftliche Kosten entstehen dabei zum einen durch
ökonomische Schäden vor allem in der Zukunft, welche wiederum durch
den Anstieg der durchschnittlichen Temperatur der Erdoberfläche hervorgerufen
werden. Dem gegenüber stehen volkswirtschaftliche Kosten
durch den Verzicht auf den Ausstoss von Treibhausgasen in der Gegenwart.
Die verschiedenen Treibhausgase unterscheiden sich zum einen
in ihrem Beitrag zum Strahlungsantrieb (Radiative Forcing), zum anderen
in ihren (durchschnittlichen) Abbauraten. Die Temperatur wird
UP 5 Atmosphäre und Klima
in erster Näherung modelliert als Funktion der gewichteten Summe der
Treibhausgasbestände. Die Gewichte sind durch das Radiative Forcing
der einzelnen Treibhausgase bestimmt.
Wir zeigen, dass entlang der optimalen Emissionspfade, welche langfristig
Kosten und Schäden minimieren, das Beitragsverhältnis verschiedener
Treibhausgase (z.B. von CO2 und CH4) in der Regel nicht konstant
ist, und je nach Höhe der Anfangsbestände der verschiedenen Treibhausgase
sich die Emissionen entlang optimaler Pfade sogar nicht-monoton
verhalten können.
Der physikalische Begriff des ”Global Warming Potential”, einer Masszahl,
die den Beitrag eines bestimmten Gases zum Treibhauseffekt im
Vergleich zum Beitrag von CO2 ausdrücken soll, wird hier hingegen bewusst
nicht verwendet. Vielmehr wird der relative Beitrag von (z.B.)
Methan im Vergleich zu CO2 endogen durch das Optimierungsmodell
bestimmt. Wir argumentieren, dass das ”Global Warming Potential” i.a.
keine optimale Regel für die Reduktion von Treibhausgasen liefert.
Zeit: Montag 14:15–16:00 Raum: HS 11
UP 5.1 Mo 14:15 HS 11
ClO-Ballonmessung im arktischen Polarwirbel vom 11. Februar
1997 — •Ulf Winkler 1 , Andreas Dörnbrack 2 , Bärbel Vogel 1 ,
Thomas Woyke 1 und Fred Stroh 1 — 1 ICG I - Stratosphäre, Forschungszentrum
Jülich, D-52425 Jülich — 2 Institut für Physik der Atmosphäre,
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, D-82230 Oberpfaffenhofen
Am 11. Februar 1997 wurde von einem in Kiruna/Nordschweden gestarteten
Stratosphärenballon aus eine ClO-Messung im Bereich des Polarwirbels
durchgeführt. Die Messwerte wurden mit mittels des Chemical
Lagrangian Model of the Stratosphere (CLAMS) erstellten Simulationen
verglichen. Die vom selben Ballon aus erfolgten Messungen weiterer
stratosphärischer Spurengase sowie der Temperaturen deuten sowohl auf
Einmischungen von Luftmassen aus dem Randbereich des Polarwirbels
als auch auf Temperaturfluktuationen hin. RDF-Rechnungen und MM5-
Simulationen konnten diese Vorgänge nur teilweise nachvollziehen, entsprechend
erfolgte eine deutliche Unterschätzung der Chloraktivierung
im Modell. Die Diskrepanzen zwischen Messung und Simulation stehen
wahrscheinlich im Zusammenhang mit dynamischen Vorgängen in der
Troposphäre, welche auf die darüberliegende Stratosphäre einwirkten.
UP 5.2 Mo 14:30 HS 11
Wolkenbeobachtungen von CRISTA an der tropischen Tropopause
und in der südlichen polaren Stratosphäre — •Peter
Knieling 1 , Reinhold Spang 2 und Martin Riese 1 — 1 Fachbereich
Physik, Universität Wuppertal, Gauß-Str.20, 42097 Wuppertal — 2 EOS
Space Research Centre, University of Leicester, University Road, Leicester,
LE1 7RH, England
CRISTA (CRyogene Infrarot Spektrometer und Teleskope für die Atmosphäre)
hat bei zwei Space Shuttle Missionen in den Jahren 1994 (November)
und 1997 (August) dünne Zirren-Wolken im Bereich der Tropopause
beobachtet. Bei der zweiten Mission konnte, bedingt durch die
Jahreszeit und ein verbessertes Meßschema, auch polare stratosphärische
Wolken (PSCs) untersucht werden. Der Nachweis beider Wolkentypen
erfolgte durch die Ableitung eines Wolkenindexes aus der gemessen
Infrarotstrahlung bei 12 Mikrometer. Durch die sehr gute räumliche
Auflösung des CRISTA Experimentes war es möglich, die räumliche und
jahreszeitliche Variation der Zirren zu bestimmen. Bei der zweiten Mission
konnte eine Abhängigkeit dieser Wolken von El Nino festgestellt werden.
Gleichzeitig konnten auch zwei große PSC Gebiete über der Antarktis
nachgewiesen werden. Die Temperaturabhängigkeit der gleichzeitig
gemessenen Salpetersäure weist darauf hin, dass die Randgebiete der
PSCs hauptsächlich aus Typ I Partikeln bestehen.
UP 5.3Mo 14:45 HS 11
Hochaufgelöste räumliche Strukturen in der mittleren und oberen
Stratosphäre — •Friedhelm Olschewski und Martin Riese
— Fachbereich Physik, Universität Wuppertal, Gauß-Str. 20, 42097
Wuppertal
CRISTA (CRyogene Infrarot Spektrometer und Teleskope für die Atmosphäre)
hat während zweier Space Shuttle Missionen im November
1994 und im August 1997 Spurengase mit bisher unerreichter räumlicher
Auflösung vermessen. Während der ersten Mission wurden ausgedehnte
Luftmassen beobachtet, die sich vom zerfallenden südpolaren Wirbel
abtrennten und in Richtung der Tropen wanderten. Von CRISTA gemessene
N2O - Verteilungen erlauben ein detailliertes Studium der zeitlichen
und räumlichen Variation dieser Strukturen. Deren Entstehung wird anhand
von Modellrechnungen genauer diskutiert. Darüber hinaus zeigen
die CRISTA-Daten nicht nur im sich auflösenden Südpolarwirbel dynamische
Strukturen von außergewöhnlich großer Ausdehnung in vertikaler
Richtung (24 - 50 km!).
UP 5.4 Mo 15:00 HS 11
Partitionierung und Massenbilanz von Chlorverbindungen im
arktischen Polarwirbel und in mittleren Breiten, abgeleitet aus
MIPAS-B2-Spektren — •Andreas Wiegele, Gerald Wetzel,
Hermann Oelhaf, Michael Höpfner, Anne Kleinert, Roland
Ruhnke und Herbert Fischer — Institut für Meteorologie und Klimaforschung;
Universität Karlsruhe/Forschungszentrum Karlsruhe
Mit dem ballongetragenen Fourierspektrometer MIPAS-B2 sind Emissionsmessungen
im mittleren Infrarot durchgeführt worden. Die Spektren
zweier Flüge, durchgeführt in mittleren Breiten (Mai 1998) und im
arktischen Polarwirbel (Januar 2001), wurden hinsichtich ihrer Chlorkomponenten
ausgewertet und mit in situ Messungen sowie Ergebnissen
des am IMK betriebenen dreidimensionalen Chemie-Transport-Modells
KASIMA verglichen.
Hierbei sind die wichtigsten Fluorchlorkohlenwasserstoffe und einige
chlorhaltige Abbauprodukte (HOCl, COCl2) inHöhenvon10bis38bzw.
30 km untersucht worden. Ein Gesamtchlorbudget lässt sich mit Hilfe des
höhenabhängigen Alters der Luft bestimmen. Mit diesem ist es möglich,
die nicht messbaren anorganischen Chlorbestandteile abzuschätzen.
In den Vertikalprofilen des Fluges im Polarwirbel sind die Aktivierung
reaktiver Chlorverbindungen sowie das Absinken der Luftmassen im arktischen
Polarwirbel zu erkennen.
UP 5.5 Mo 15:15 HS 11
SPACE-BORNE DETERMINATION OF AEROSOL OPTI-
CAL THICKNESS OVER LAND SURFACES — •Wolfgang
von Hoyningen-Huene, Martin Freitag, John, P. Burrows, ,,
and — Institute of Environmental Physics, University of Bremen
Climate research and environmental control require quantitative information
on spatial and temporal impact of atmospheric aerosol. This task
only can be solved by space-borne observations. Modern multi-channel
space-borne radiometers (SeaWiFS, MERIS, MODIS, SCIAMACHY et
al.) provide sufficient spectral and spatial information to recognize
aerosol effects from satellite observations and to quantify aerosol impacts
in the environment in terms of an aerosol optical thickness (AOT).
Over land surfaces, the surface is heterogeneous, the reflectances are