Berichte des Forschungszentrums Jülich

juser.fz.juelich.de

Berichte des Forschungszentrums Jülich - JuSER

48 KAPITEL 5 . DER ARKTISCHE WINTER 1999/2000

5.2 Modellstudien

Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei verschiedene Arten von Modellsimulationen

durchgeführt :

(1) Langzeitstudien, die im Frühwinter beginnen, um die zeitliche Entwicklung der

Chlorchemie innerhalb des Polarwirbels zu studieren und um zu untersuchen,

ob Modelle die gemessenen C10-Mischungsverhältnisse reproduzieren und den

beobachteten Ozonverlust erklären können .

(2) Photochemische Kurzzeitstudien entlang von 24 Stunden-Rückwärtstrajektorien,

um die tageszeitliche Variation der C10-Mischungsverhältnisse innerhalb des

arktischen Polarwirbels zu untersuchen .

Im folgenden wird die Durchführung und insbesondere das Initialisierungsverfahren

dieser Simulationen beschrieben .

5 .2 .1 Langzeitstudien

Für die Langzeitstudien wurde die Herkunft der am 27 . Januar 2000 und am 1 . März

2000 vermessenen Luftmassen bis zum 3 . Dezember 1999 zurückverfolgt, indem wie in

Kapitel 4 beschriebene Rückwärtstrajektorien vom Ort der Messung auf verschiedenen

Niveaus potentieller Temperatur zwischen 350 und 620 K (O = 350 K, 375 K, 400 K,

425 K, 450 K, 475 K, 525 K, 550 K, 600 K, und im Januar zusätzlich für 620 K) berechnet

wurden . Auf diese Weise wurden sowohl die Herkunft der im Aufstieg als auch

der im Abstieg vermessenen Luftmassen bestimmt . Für die Luftmasse auf maximaler

Flughöhe wurde für beide Flüge jeweils nur eine Rückwärtstrajektorie berechnet .

Während des Fluges auf dem Float-Niveau sollte sich der Ballon innerhalb einer bestimmten

Luftmasse bewegen, so daß eine einzige Rückwärtstrajektorie beginnend am

Ende des Float-Niveaus idealerweise die Messung beschreiben müßte . Zur Überprüfung

dieser Annahme wurden jeweils eine Rückwärtstrajektorie beginnend bei einem Sonnenzenitwinkel

von 92°, 94°, 96° und 98° für den Flug am 27 . Januar 2000 und für

Sonnenzenitwinkel von 82°, 84°, 86° und 88° für den Flug am 1 . März 2000 auf der

Isentropenfläche von 490 K berechnet .

Da die Herkunft einer Luftmasse von geringen Unterschieden bezüglich des Startpunkts

der Rückwärtstrajektorie, also vom genauen Meßort, abhängt, wurden dynamische

Sensitivitätstests durchgeführt . Es wurde um jeden Startort einer Trajektorie

(± 2° in der geogr . Breite und ± 5 ° in geogr . Länge) ein ganzer Cluster von insgesamt

9 Rückwärtstrajektorien berechnet . Zur Berechnung der Trajektorien wurden meteorologische

Daten nach einer Analyse des UKMO unter Berücksichtigung des diabatischen

Absinkens von Luftmassen innerhalb des Polarwirbels herangezogen [McKenna et al.,

2001b,a] . Die meisten dieser Rückwärtstrajektorien verblieben bis zum Dezember 1999

innerhalb des Polarwirbels . Nur bei niedrigen Höhen enden einige der Trajektorien in

More magazines by this user
Similar magazines