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Umweltphysik Montag
to measure in zenith sky and off-axis geometry to distinguish between
stratospheric and tropospheric amounts of the measured species.
The proposed measurement locations of BREDOM and the realisation
of the new tropical stations in Nairobi/Kenya and Merida/Venezuela are
described. In addition, results of the existing BREDOM stations in Bremen
and Ny-˚Alesund are presented with a focus on the possibilities of
the off-axis measurements.
UP 12.3Mo 16:30 Galerie 1
Multi-AXis-(MAX) DOAS Measurements of NO2 during
the BAB II Motorway Emission Campaign — •Christoph v.
Friedeburg, Irene Pundt, Kai-Uwe Mettendorf, Thomas
Wagner,andUlrich Platt — Institute for Environmental Physics
INF 229 69120 Heidelberg
Multi-Axis-DOAS measurements, based upon the renowned DOAS
technique (Platt, 1994) provide a methodology to resolve spatial distributions
of various trace gases using scattered light from the sun or other
non-artificial sources. Two basic techniques can be used: one telescope
trained in different directions sequentially by means of a mechanical motor
drive, or several telescopes directing their light onto a two-dimensional
CCD-Chip which allows for simultaneous measurements in several directions.
As part of the IUP Heidelberg tomography group’s contribution to the
BAB II campaign in April and May 2001, a CCD based MAX DOAS
apparatus with ten telescopes was placed near the A 656 motorway. It
measured the NO2 Slant Column Densities using scattered sunlight with
a time resolution of 1 minute. Three telescopes were directed across the
motorway, and three parallel to it. Because of this geometry, the data
can be compared to the SCD derived from the long path DOAS measurements
performed during the campaign [Mettendorf et al. 2002, this
issue]. The setup allowed for the tracking of the diurnal variation of a
motorway plume, the assessment of the vertical structure as well as the
comparison with the plume outreach of Heidelberg.
UP 12.4 Mo 16:30 Galerie 1
Reconstruction of motorway emission plumes by Long-Path-
DOAS Tomography — •Kai Uwe Mettendorf, Pinhua Xie,
Thomas Laepple, Christoph v. Friedeburg, Ulrich Platt
und Irene Pundt — Im Neuenheimer Feld 229 69120 Heidelberg
We present here the geometrical setup and results from the first tomographic
long-path DOAS experiment taking place in April/May 2001
next to a motorway. The setup includes two coaxial telescopes emitting
light onto 8 retro reflecting arrays along and across the motorway. The
arrays are mounted on two cranes positioned on both sides of the motorway
800 meters away from the telescopes. On each crane four arrays are
placed at different altitudes: 10, 20, 30, and 40 meters. They are scanned
successively by the telescopes, providing up to16 light paths. Slant
column density results and reconstructed 1-2 dimensional concentration
maps of the NO2 and SO2 emission plumes will be shown for different
conditions.
UP 13 Bodenphysik I
UP 12.5 Mo 16:30 Galerie 1
An Intercomparison of Airborne VOC measurements — •Armin
Wisthaler1 , Armin Hansel1 , Ray Fall2 , Paul D. Goldan3 , Gerhard
Hübler3 ,andFred C. Fehsenfeld3 — 1Institut für Ionenphysik,
Universität Innsbruck — 2Department of Biochemistry, University
of Colorado-Boulder — 3Aeronomy Laboratory, NOAA, Boulder
During the Texas Air Quality Study (TexAQS) 2000 ambient air samples
were analyzed on-board the NSF/NCAR ELECTRA research aircraft
by two VOC measurement techniques: 1) an in-situ gas chromatograph
named TACOH (Tropospheric Airborne Chromatograph for Oxyhydrocarbons
and Hydrocarbons), operated by NOAA’s Aeronomy Laboratory,
and 2) a chemical ionization mass spectrometer named PTR-MS
(Proton-Transfer-Reaction Mass Spectrometer) and operated by the University
of Innsbruck. The sample protocols were quite different for the
two methods: the TACOH system collected air samples for 15-60 sec
(depending upon altitude) every 15 min, the PTR-MS system monitored
selected VOCs on a time-shared basis for 2 sec respectively, once every
4-20 sec, depending upon the number of monitored species. Simultaneous
measurements of acetaldehyde, isoprene, the sum* of acetone and
propanal, the sum* of methyl vinyl ketone and methacrolein (* PTR-MS
does not distinguish between isobaric species) and toluene show good
agreement despite being performed in the complex and highly polluted
Houston air matrix.
UP 12.6 Mo 16:30 Galerie 1
MESSUNGEN ZUR LICHTSTREUUNG AN ASPHÄRISCHEN
AEROSOLPARTIKELN — •Simone Schaefers, Martin
Schnaiter, Ottmar Möhler und Ulrich Schurath — Institut
für Meteorologie und Klimaforschung, Forschungszentrum Karlsruhe
Bei der atmosphärischen Fernerkundung von Wolken mit LIDAR,
beispielsweise bei der Untersuchung von PSCs (Polar Stratospheric
Clouds) und Zirren, bestimmen Anzahl, Phase, Grösse und Form das
Rückstreusignal. Während Streuquerschnitte runder Partikel durch die
MIE-Theorie analytisch beschrieben werden, existieren für asphärische
Partikel unterschiedliche numerische Lösungsansätze, wie z.B. T-
Matrix-Rechnungen, welche auch die Depolarisationseigenschaften
beschreiben.
Anders als bei LIDAR-Experimenten können im Labor die Streueigenschaften
von Aerosolen unter verschiedenen Winkeln gleichzeitig
beobachtet werden. Vorgestellt werden polarisationsaufgelöste Laser-
Streulichtmessungen bei 488 nm zur Detektion des Grössenwachstums
und des Gefrierens von unterkühlten Tröpfchen in einer grossen Aerosolkammer.
Außerdem wird eine ähnliche Messanordnung eingesetzt, um die Streueigenschaften
von asphärisch geformten, monodispersen Latex-Partikeln
in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung unter Streuwinkeln von 6◦ und 174◦ sowie unter 120◦ zu untersuchen und mit T-Matrix-Rechnungen zu vergleichen.
Zeit: Dienstag 14:45–16:00 Raum: HS 11
UP 13.1 Di 14:45 HS 11
Luftüberschuss imGrundwasser: Bildung und Anwendung —
•Werner Aeschbach-Hertig 1 , Urs Beyerle 2 , Johannes Holocher
1 und Rolf Kipfer 1 — 1 EAWAG, Wasserressourcen und Trinkwasser,
CH-8600 Dübendorf — 2 Universität Bern, Klima- und Umweltphysik,
CH-3012 Bern
Die Konzentrationen gelöster atmosphärischer Gase im Grundwasser
sind fast immer erhöht gegenüber dem Lösungsgleichgewicht mit
der Atmosphäre, wie auf Edelgasen basierende Paläotemperaturstudien
gezeigt haben. Die Überschüsse scheinen nicht wie früher vermutet
durch vollständige Auflösung eingeschlossener Luftblasen gebildet zu werden.
Vielmehr lösen sich die Blasen in der Regel nur teilweise auf
und es stellt sich ein neues Gleichgewicht zwischen Blasen und Wasser
ein. Über die Details des Gas-Wasser Austausches in der quasigesättigten
Bodenzone ist aber nach wie vor wenig bekannt. Die Konzentration
des Luftüberschusses hängt ab vom Druck, der auf die eingeschlossenen
Gasblasen wirkt. Der hydrostatische Anteil am Totaldruck
ist ein Mass für die Amplitude der Wasserspiegelschwankungen.
Der Luftüberschuss sollte daher letztlich die Variabilität des Niederschla-
ges und der Grundwasserneubildung widerspiegeln. Mehrere Datensätze
aus semiariden Gebieten zeigen offenbar klimabedingte systematische
Veränderungen im Luftüberschuss. In Niger ergeben Edelgastemperaturen,
Luftüberschüsse, und stabile Isotope ein konsistentes Bild der
Grundwasserinfiltration in kühleren und feuchteren Phasen der letzten
40’000 Jahre.
UP 13.2 Di 15:00 HS 11
Modellierung des gekoppelten Transports von Wasser und Luft
in porösen Medien — •Olaf Ippisch 1 , Hans Graf 2 , Peter Bastian
3 und Kurt Roth 2 — 1 Institut für Umweltphysik, Im Neuenheimer
Feld 229, 69120 Heidelberg; jetzt: Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches
Rechnen, Im Neuenheimer Feld 368, 69120 Heidelberg —
2 Institut für Umweltphysik, Im Neuenheimer Feld 229, 69120 Heidelberg
— 3 Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen, Im Neuenheimer
Feld 368, 69120 Heidelberg
Wassertransport in ungesättigten porösen Medien wird häufig mit der
sogenannten Richardsgleichung beschrieben. Diese basiert auf der Annahme,
dass die Gasphase jederzeit so mobil ist, dass sich der Gasdruck
nicht nennenswert vom Atmosphärendruck unterscheidet. Dies gilt je-