aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

UP 10 Atmosphäre
Zeit: Dienstag 11:00–12:00 Raum: HS 118
Hauptvortrag UP 10.1 Di 11:00 HS 118
Zirruswolken und Klima – Neue Entwicklungslinien — •Bernd
Kärcher — DLR Institut für Physik der Atmosphäre
Zirruswolken bilden sich in abkühlenden Luftmassen in der oberen Troposphäre
und im Bereich der Tropopause. Sie entstehen durch Nukleation
von Eiskristallen in stark unterkühlten Aerosolpartikeln. Aufgrund
der komplexen dynamischen und mikrophysikalischen Einflüsse bei der
Eisbildung zeigen Zirren eine beachtliche räumliche und zeitliche Variabilität.
Erst seit kurzem ist es möglich, Eisübersättigung und Eisnukleation
in globalen Klimamodellen physikalisch konsistent zu beschreiben.
Nach einer knappen Einführung in die Phänomenologie von Zirruswolken
wird deren Rolle im Klimasystem (u.a. Treibhauswirkung, Dehydrierung)
erläutert und verschiedene Gefriermechanismen skizziert. Die
Behandlung der Physik der Eisbildung in einem adiabatisch aufsteigenden
Luftpaket macht die Komplexität des Bildungsprozesses deutlich.
Mittels einer approximativen analytischen Lösung werden die kontrollierenden
Faktoren bei der Bildung von Zirren herausgearbeitet. Neuere
Entwicklungen in der Zirrusforschung (indirekter Aerosoleffekt, Einfluss
mesoskaliger Temperaturfluktuationen bei der Eisnukleation) wer-
UP 11 Poster: Atmosphäre und Klima
den erläutert und mit wolkenauflösenden Simulationen illustriert. Nach
einer Diskussion der Besonderheiten optisch sehr dünner Zirren wird der
gegenwärtige Stand der Behandlung von Eiswolken in globalen Klimamodellen
beschrieben. Der Vortrag schliesst mit einer Zusammenfassung
aktueller Entwicklungen in der Atmosphärenforschung hinsichtlich eines
möglichen anthropogenen Einflusses auf Zirruswolken und Klima.
Hauptvortrag UP 10.2 Di 11:30 HS 118
Dynamische Klimatologie des Drehimpulses der Atmosphäre —
•Joseph Egger — Meteorologisches Institut der Universitaet Muenchen,
Theresienstr. 37, 80333 Muenchen
Es werden die Grundzuege der Verteilung des Drehimpulses in der
Atmosphaere dargestellt, sein Jahresgang und die zugehoerigen Drehmomente,
naemlich das durch die Bodenreibung bedingte und das durch die
Gebirge. Die Drehimpulsgleichung wird dann Daten gegenuebergestellt,
wobei sich zeigt, dass die verfuegbaren Daten diese Gleichungen meist
relativ gut erfuellen. Neben der polaren Komponente wird auch auf die
aequatorialen Komponenten eingegangen.
Zeit: Dienstag 14:00–16:00 Raum: Schellingstr. 3
UP 11.1 Di 14:00 Schellingstr. 3
Quantification of different carbon sources for isoprene emitted
from poplar leaves — •Joerg-Peter Schnitzler 1 , Martin
Graus 2 , Juergen Kreuzwieser 3 , Ulrike Heizmann 3 , Heinz Rennenberg
3 , Armin Wisthaler 2 , and Armin Hansel 2 — 1 FZ Karlsruhe,
Institut fuer Meteorologie und Klimaforschung, Atmosphaerische
Umweltforschung, Garmisch-Partenkirchen — 2 Institut fuer Ionenphysik,
Universitaet Innsbruck — 3 Institut fuer Forstbotanik und Baumphysiologie,
Universitaet Freiburg
The present study (part of AFO 2000) was performed to test if alternative
carbon sources besides recently photosynthetically fixed CO2
are used for isoprene formation in the leaves of young poplar trees. In a
13CO2 atmosphere under steady state conditions, only about 75 percent
of isoprene became 13C-labeled within minutes. A considerable part of
the unlabeled carbon may be derived from xylem transported carbohydrates,
as may be shown by feeding leaves with [U-13C]glucose. As a
consequence of this treatment app. 8 to 10 percent of the carbon emitted
as isoprene was 13C-labeled. In order to identify further carbon sources,
poplar leaves were depleted of leaf internal carbon pools and the carbon
pools were refilled with 13C-labeled carbon by exposure to 13CO2.
Results from this treatment showed that about 30 percent of isoprene carbon
became 13C labeled, clearly suggesting that, in addition to xylem
transported carbon and CO2, leaf internal carbon pools, e.g. starch, are
used for isoprene formation.
UP 11.2 Di 14:00 Schellingstr. 3
Messungen von troposphärsichem Wasserdampf, Kondensstreifen
und Zirren am Meteorologischen Observatorium Lindenberg
— •Franz Immler 1 , David Kaiser 1 , Otto Schrems 1 und Dirk Engelbart
2 — 1 Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung,
Bremerhaven — 2 Deutscher Wetterdienst, Meteorologisches Observatorium
Lindenberg
Von April bis September 2003 wurde am Meteorologischen Observatorium
Lindenberg (MOL, 14.5 ◦ E, 52.5 ◦ N) des Deutschen Wetterdienstes
eine umfangreiche Messkampagne zur Untersuchung des Wasserdampfes
und der Wolkenbildung in der mittleren und oberen Troposphäre durchgeführt.
Mit dem Mobilen Aerosol Raman Lidar (MARL) des Alfred-
Wegener-Institutes wurden Profile der elastischen Rückstreuung, sowie
159
der Depolarisation und des Wasserdampfgehaltes mit Hilfe der Raman
Streuung gemessen. Zur Bereitstellung von Vergleichsprofilen des Wasserdampfes
mit Referenzqualität wurden in dem gesamten Zeitraum
täglich 4 Radiosonden vom Typ Vaisala RS80A gestartet, die mit der
wöchentlichen Forschungssonde des MOL zur Präzisionsfeuchtemessung
kalibriert wurden. Diese Methode erlaubt die exakte Messungen des Wasserdampfgehaltes
auch in der oberen Troposphäre und somit eine präzise
Bestimmung der relativen Feuchte über Eis. Mit Hilfe einer Wolkenkamera
konnten tagsüber Zirrustypen und Kondensstreifen identifiziert werden,
während das Lidar ihre genaue Höhe und ihre optische Eigenschaften
bestimmte. Anhand dieser Daten wird unter anderem untersucht, unter
welchen Bedingungen sich langanhaltende Kondensstreifen bilden und
wie diese sich von ’natürlichen’ Zirren unterscheiden.
UP 11.3 Di 14:00 Schellingstr. 3
Eine verbesserte mikrophysikalische Parametrisierung für globale
stratosphärische Chemie-Transport-Modelle — •Michael
Wiehle, Roland Ruhnke, Wolfgang Kouker und Thomas
Reddmann — Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK),
Forschungszentrum Karlsruhe
Die Bildung von Polaren Stratosphärischen Wolken (engl. polar stratospheric
clouds, PSC’s) aus NAT (Nitric Acid Trihydrat) oder Eis und
die darauf ablaufenden chemischen Reaktionen spielen eine zentrale Rolle
in der Zerstörung des stratosphärischen Ozons. Durch die Sedimentation
grosser NAT-Partikel (> 10µm Durchmesser) wird die stratosphärische
Luft denitrifiziert, so dass der Ozonabbau bis weit in den polaren Frühling
hinein verlängert wird. Für eine Vorhersage der zukünftigen Entwicklung
der Ozonschicht ist daher eine genaue Kenntnis und Parametrisierung des
Wachstums der PSC wichtig. Die bisherige rein thermodynamische Parametrisierung
der PSC-Bildung erlaubt nur eine unzureichende Simulation
dieser Prozesse.
Im Karlsruher Simulationsmodell der mittleren Atmosphäre (KASI-
MA) wurde basierend auf Carslaw et al. (2002) eine Wachstumskinetik
der PSC eingebaut. Diese ermöglicht die Simulation einer zeitabhängigen
Grössenveränderung der PSC durch Kondensation bzw. Evaporation von
HNO3 und H2O zu/von NAT-Partikeln. Die Ergebnisse verschiedener
Sensitivitätsstudien für vergangene arktische Winter werden präsentiert
und mit Messdaten verglichen.