Berichte des Forschungszentrums Jülich

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von Bedeutung ist, löst [Lary und Pyle, 1991 ; Becker et al ., 2000] .
Die heterogenen Reaktionsraten und die Mikrophysik der PSC-Partikel werden
nach Carslaw et al. [1995] beschrieben . Neben den flüssigen SSA-Partikeln der Junge-
Schicht sind verschiedene PSC-Partikel berücksichtigt : ternäre H 2S04/HNO 3 /H 20
Lösungstropfen (STS-Partikel), kristalline Schwefelsäuretetrahydrat-Partikel (SAT),
kristalline Salpetersäuretrihydrat-Partikel (NAT), und Eispartikel . Die verschiedenen
PSC-Partikel können alleine oder in einer Mischung von verschiedenen Partikeltypen
koexistieren . In diesen Studien wurden verschiedene Kombinationen von PSC-
Partikeln benutzt, die im folgenden beschrieben werden, und als (a) Standardfall",
(b) nur STS-Partikel" und (c) hauptsächlich NAT-Partikel" bezeichnet werden . Diese
Fälle werden im mikrophysikalischen Schema von CLaMS durch die Variation der
Übersättigung von HNO 3 über NAT realisiert :
(a) Im Standardfall" wird eine Mischung aus SAT, NAT, STS und Eispartikel mit
einer HNO3-Übersättigung über NAT von 10 für die NAT Bildung auf flüssigen
Partikeln angenommen . Dies entspricht einer Unterkühlung von etwa 3 K
unterhalb der NAT Bildungstemperatur TNAT .
(b) Im Fall nur STS Partikel" wird die Bildung von NAT-Partikeln unterdrückt,
so daß durch die Aufnahme von HNO 3 in die flüssigen SSA-Partikel nur STS-
Partikel existieren .
(c)
Die Annahme eines Sättigungskriteriums von 1 für die Bildung von NAT-Partikeln
führt vorwiegend zur Bildung von NAT-Partikeln innerhalb der betrachteten
Luftmassen .
Die Reaktionswahrscheinlichkeiten ,y der heterogenen Oberflächen- und Volumenreaktionen
an PSC-Partikeln entsprechen den Empfehlungen von DeMore et al . [1997] und
von Sander et al. [2000] . Für die beiden heterogenen Oberflächenreaktionen H1 und H2
(vgl . Tab . 4 .2) an NAT und SAT-Partikeln existieren unterschiedliche Labormessungen
der Reaktionswahrscheinlichkeiten ,y nach Abbatt und Molina [1992] sowie von Zhang
et al. [1994] bzw . von Hanson und Ravishankara [1993] . Um diese Unsicherheiten in den
Reaktionswahrscheinlichkeiten zu berücksichtigen, sind im mikrophysikalischen Schema
von CLaMS zwei verschiedene Parametrisierungen nach Carslaw et al . [1997] und
Carslaw und Peter [1997] implemeniert, so daß die Sensitivität der entsprechenden
Simulationen auf die unterschiedlichen Reaktionswahrscheinlichkeiten geprüft werden
kann .
Aufgrund der Bedeutung von Denitrifizierung und Dehydrierung innerhalb des arktischen
Polarwirbels für den Winter 1999/2000 wurde eine Parametrisierung für die
Sedimentation von NAT und Eispartikeln in das CLaMS-Modell eingeführt [Grooß
et al., 2001], um den Anteil an HNO 3 und H 2 O zu bestimmen, der aus der betrachteten
Luftmasse entfernt wird . Durch Vorgabe einer festgelegten Grössenverteilung und