Berichte des Forschungszentrums Jülich

5 .3 . MODELLERGEBNISSE 55
5 .3 Modellergebnisse
Die gleichzeitige Verfügbarkeit von in-situ C10-Messungen im Früh- und Spätwinter
2000 über einen Höhenbereich zwischen ca . 13 -25 km in Form eines Höhenprofils
bei Tageslicht und bei Nacht in Kombination mit Tracermessungen ermöglichte eine
detailierte, höhenabhängige Analyse der verschiedenen Luftmassen innerhalb des arktischen
Polarwirbels [Vogel et al ., 2001] . Aufgrund der Einführung eines neuartigen
Flugprofils konnte zusätzlich die zeitliche Entwicklung der C10-Mischungsverhältnisse
während des Sonnenuntergangs und -aufgangs auf einem konstanten Niveau potentieller
Temperatur beobachtet werden . Flugzeuggestützte Tracer- und C10-Messungen mit
ähnlich hoher Auflösung an Bord der ER-2 erlauben hingegen nur eine vergleichbare
Analyse der Luftmassen bis in Höhen von ca . 20 km . Ferner stand mit dem CLaMS ein
Modellwerkzeug zur Verfügung, mit dem eine möglichst genaue Simulation der stratosphärischen
Chemie möglich war . Vergleiche der Messungen mit den Ergebnissen der
Modellsimulationen ergab für beide Ballonmessungen gemeinsame charakteristische
Eigenschaften der Luftmassen . Die Präsentation der Modellergebnisse für die Langzeitstudien
als auch für die photochemischen Kurzzeitstudien erfolgt anhand dieser
verschiedenen Charakteristika der Luftmassen :
Die aktivierte Schicht : Die Höhenschicht, in der volle Chloraktivierung aufgrund
von PSC-Ereignissen auftritt .
(II) NO -determinierte Schicht" : Eine Schicht oberhalb der aktivierten Schicht,
in der die Chlordeaktivierung durch NO (= NO + N0 2 ) im Januar weit fortgeschritten
und im März abgeschlossen ist . Die Rate der Chlordeaktivierung ist
durch die Menge an verfügbarem NO bestimmt .
(III) Das höchste Modellniveau im März : Für den Ballonflug im März ergabt
sich, daß innerhalb der Luftmassen des höchsten Modellniveaus (bei O = 600 K)
im Laufe des Winters infolge des Temperaturverlaufs keine Chloraktivierung
stattfand .
(IV) Die untere Schicht : In den unteren vermessenen Luftmassen wurden im Laufe
des Winters keine PSC-Partikel gebildet . Die Luftmassen sind durch eine begrenzte
Chloraktivierung an SSA-Partikeln gekennzeichnet
(V) Das Nachtphasen-CIO : Die C10-Mischungsverhältnisse, die in der Dunkelheit
bzw . in der Dämmerung (SZW >_ 92°) im Januar während des Sonnenuntergangs
und im März während des Sonnenaufgangs gemessen und simuliert wurden .
Die simulierten C10-Mischungsverhältnisse werden im folgenden an Hand dieser Charakteristika
diskutiert und mit den Messungen verglichen, werden aber graphisch als
Gesamtprofile visualisiert : Die gemessenen C10-Mischungsverhältnissen werden mit