Berichte des Forschungszentrums Jülich

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56 KAPITEL 5 . DER ARKTISCHE WINTER 1999/2000

den simulierten C10-Mischungsverhältnissen der Modellstudien, die im Rahmen der

Langzeitstudien durchgeführt wurden, in Abbildung 5 .7 verglichen . Die gleichen C10-

Modellergebnisse und C10-Messungen sind in Abbildung 5 .8 als Funktion des Sonnenzenitwinkels

gezeigt . Die simulierten C10-Mischungsverhältnisse, die durch die innerhalb

der Langzeitstudien durchgeführten dynamischen Sensitivitätstests gewonnen

wurden (Cluster), sind mit den gemessenen C10-Mischungsverhältnisse in Abbildung

5 .9 verglichen . Ergebnisse der photochemischen Kurzzeitstudien sind in Abbildung

5 .10 als Höhenprofile und in Abbildung 5 .11 als Funktion des Sonnenzenitwinkels

mit denselben C10-Messungen verglichen . Die oben klassifizierten Bereiche sind wegen

der Uberschaubarkeit in den genannten Abbildungen durch (I), (II), (III), (IV), und

(V) gekennzeichnet . Ferner wird der im Rahmen der Langzeitstudien simulierte Ozonverlust

dem beobachteten Ozonverlust gegenübergestellt . Um die Langzeitstudien zu

validieren werden zusätzlich die simulierten HCl und NO X-Mischungsverhältnisse mit

HALOE-Satellitenmessungen verglichen .

5 .3 .1 Die aktivierte Schicht (I)

Die aktivierte Schicht befindet sich am 27 . Januar 2000 zwischen 425 - 590 K potentieller

Temperatur mit maximalen C10-Mischungsverhältnissen von 1300 pptv bei ca .

540 K . Die während des Ballonabstiegs beobachteten Luftmassen auf dem Float-Niveau

bei 490 K und während des endgültigen Abstiegs bei Nacht, waren ebenfalls vollständig

aktiviert . Da die Messungen aber während der Dämmerung bzw . bei Nacht stattfanden

(s . Abb . 5 .8), werden die Modellergebnisse in (V) Nachtphasen-C10 (vgl . Kap . 5 .3 .5)

diskutiert . Am 1 . März 2000 liegt die aktivierte Schicht bei niedrigeren potentiellen

Temperaturen zwischen 400-510K mit maximalen C10-Mischungsverhältnissen von

ca . 2100 ppty bei O ti 500K . Das Float-Niveau bei O = 490 K befindet sich ebenfalls

in dieser aktivierten Schicht .

Im Rahmen der Modellsimulationen wurde der Einfluß der PSC-Mikrophysik und

einer möglichen Denitrifizierung der Luftmassen auf die Chloraktivierung untersucht .

Die Langzeitstudien zeigen für beide Flüge das Auftreten von NAT und STS-Partikeln

entlang aller Modelltrajektorien innerhalb der aktivierten Schicht . Die Bildung von

Eispartikeln ist auf einige Trajektorien innerhalb der aktivierten Schicht und auf kurze

Zeitperioden von wenigen Tagen gemäß des Temperaturverlaufs entlang der einzelnen

Trajektorien beschränkt .

Ergebnisse von Sensitivitätstests im Rahmen der Langzeitstudien bezüglich der

Abhängigkeit der Chloraktivierung von der Größe der Oberflächendichte der SSA-

Partikel und bezüglich Denitrifizierung wurden mit den C10-Messungen verglichen (s .

Abb . 5 .7 und 5 .8) . Simulationen für den 27 . Januar 2000 ergeben, daß die Sensitivität

der C10-Modellergebnisse auf die Größe der Oberflächendichte der SSA-Partikel

und auf Denitrifizierung innerhalb 10% liegt . Im Vergleich zum gemessenen C10-

Tageslichtprofil, sind die simulierten C10-Mischungsverhältnisse der Langzeitstudien

um ca . 30% größer (s . Abb . 5 .7) . Die gleichen Sensitivitätstests für den 1 . März ergeben

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