Berichte des Forschungszentrums Jülich

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Berichte des Forschungszentrums Jülich - JuSER

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

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