4 KAPITEL 1 . EINLEITUNG

4 KAPITEL 1 . EINLEITUNG Abbildung 1 .2 : Relativer Trend des winterlichen Gesamtozongehalts in der Zeitspanne 1975-1998 in verschiedenen Breiten der Nordhemisphäre . Die Angaben erfolgen als Abweichung vom langzeitlichen Mittelwert des Gesamtozongehalts vor 1975 [WMO, 1998] . gab [z . B . Brune et al ., 1990 ; Salawitch et al ., 1994 ; Stimpfle et al ., 1994], können photochemische Modellstudien das tageszeitliche Verhalten der C10-Mischungsverhältnisse in der winterlichen arktischen Stratosphäre nur unvollständig reproduzieren [Pierson et al ., 1999] . Ja mehr noch, es existieren sogar widersprüchliche Studien zum polaren Ozonverlust, die in-situ C10-Messungen zur Berechnung des Ozonabbaus im Verlauf eines Winters heranziehen [Woyke et al ., 1999 ; Wu und Dessler, 2001] . Die beobachteten C10-Vertikalprofile konnten jeweils gut durch Modellsimulationen reproduziert werden, jedoch konnte der korrelierte beobachtete Ozonverlust nicht in allen Modellstudien erklärt werden . Aufgrund dieser Unstimmigkeiten im quantitativen Verständnis der polaren Ozonchemie und der ungeklärten Ursachen des Ozonabbaus in mittleren Breiten, ergeben sich für die vorliegende Arbeit folgende Schlüsselfragen : (1) Können Modelle das beobachtete tageszeitliche Verhalten der C10-Mischungsverhältnisse, sowohl in der winterlichen arktischen Stratosphäre als auch in mittleren Breiten, erklären? (2) Inwieweit können beobachtete C10-Vertikalprofile und der gleichzeitig beobachtet Ozonverlust durch Modellsimulationen beschrieben werden?

Die Aufklärung dieser offenen Fragen zum halogeninduzierten Ozonabbau der Stratosphäre ist von größter Bedeutung für die Güte der Modellwerkzeuge und ihrer Fähigkeit die zukünftige Entwicklung der Ozonschicht zu prognostizieren . In der vorliegenden Arbeit werden diese Fragestellungen anhand von C10-Messungen, die mit einem ballongetragenen in-situ Instrument durchgeführt wurden, und anhand von geeigneten Modellsimulationen analysiert . Sowohl Beobachtungen aus mittleren Breiten aus den Jahren 1996 (Nordspanien) und 1999 (Südfrankreich) als auch aus der winterlichen arktischen Stratosphäre vom Januar und vom März 2000 (Nordschweden) werden vorgestellt . Die notwendigen Grundlagen zum Verständnis der stratosphärischen Ozonchemie werden in Kapitel 2 erläutert . Die experimentellen Grundlagen zur in-situ Meßtechnik sind Inhalt des Kapitels 3 . Das den Simulationen zugrunde liegende photochemische Modell wird in Kapitel 4 eingeführt . Die Ergebnisse der Messungen aus dem arktischen Winter 1999/2000 und die diesbezüglichen Modellsimulationen schließen sich in Kapitel s an . In Kapitel 6 folgen die Resultate der Messungen und der entsprechenden Simulationen für die mittleren Breiten . Die Arbeit schließt in Kapitel 7 mit einer Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse und Schlußfolgerungen .