Berichte des Forschungszentrums Jülich

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5.3 . MODELLERGEBNISSE 57

für die aktivierte Schicht eine insgesamt gute Übereinstimmung zwischen simulierten

und gemessenen C10-Mischungsverhältnissen (s . Abb . 5 .7 und 5 .8) . Die Variation der

C10-Modellergebnisse bezüglich der Größe der Oberflächendichte der SSA-Partikel und

bezüglich der Denitrifizierung liegt bei ca . 25% .

Um die Variation der simulierten C10-Mischungsverhältnisse innerhalb eines Clusters

von Trajektorien zu diskutieren wurde ein spezieller Sensitivitätstest ausgewählt :

Es wurde eine Modellsimulation mit Denitrifizierung ausgesucht, da im Spätwinter

1999/2000 eine starke Denitrifizierung beobachtet wurde [Fahey et al ., 2001] . Die Simulationen

wurden mit einer Parametrisierung der charakteristischen Höhe von 250 m

nach Grooß et al. [2001] durchgeführt und es wurde nur die Sedimentation von NAT-

Partikeln berücksichtigt . Die Simulationen wurden mit einer im Vergleich zu den Beobachtungen

des optischen Partikelzählers an Bord der HALOZ und PSC-Analysis-

Gondel mittleren Oberflächendichte der SSA-Partikel durchgeführt, die sich durch die

Eingabe von 0.05 ppbv HNO 3 im Gashasen-Äquivalent ergibt . Die C10-Modellergebnisse

sind im Vergleich zu den Messungen in Abbildung 5.9 gezeigt . Die C10-Modellergebnisse

für den 27 . Januar variieren innerhalb eines Clusters um ca . 30 % (das sind

bis zu ca . 700 pptv bei 525 K) . Die Variationsbreite der C10-Modellergebnisse innerhalb

eines Clusters überlappt so an der oberen Grenze mit den Fehlerbalken (35 %)

der C10-Messungen . Die Variationen der C10-Modellergebnisse für den 1 . März liegen

innerhalb der Fehlergrenzen der gemessenen C10-Mischungsverhältnisse und stimmen

somit gut mit den Beobachtungen überein .

Zusammenfassend ergibt sich, daß die im Rahmen der Langzeitstudien durchgeführten

verschiedenen Sensitivitätstests, die C10-Messungen in der aktivierten Schicht für

den Flug im Januar um ca 30 % überschätzen - bei ca . 35 % Meßungenauigkeit - und

für den Flug im März das gemessene C10-Profil sehr gut reproduziert wird .

Die photochemischen Kurzzeitstudien ergeben für die aktivierte Schicht, daß in

den Simulationen entlang der 24 Stunden-Rückwärtstrajektorien für beide Flüge NAT

und STS-Partikel gebildet werden . Die C10-Ergebnisse der Sensitivitätstests im Rah

men der photochemischen Kurzzeitstudien bezüglich der Mikrophysik sind in Abbildung

5 .10 im Höhenprofil und in Abbildung 5 .11 als Funktion des Sonnenzenitwinkels

mit den C10-Meßergebnissen verglichen . Signifikante Unterschiede zwischen den Simulationen

mit unterschiedlichen mikrophysikalischen Schemata (a) unter Standardbedingungen",

(b) nur STS-Partikel" und (c) hauptsächlich NAT-Partikel" (vgl .

Kap . 5.2 .2) ergeben sich nur bei O = 525 - 550 K für den Flug im Januar und für

das Float-Niveau bei O = 490 K für den Flug im März . Jedoch führt, gerade für diese

Höhen, die Vernachlässigung der heterogenen Chemie zu einer Unterschätzung (bis zu

40 %) der gemessenen C10-Mischungsverhältnisse . Demnach ist für die Reproduktion

der gemessen C10-Mischungsverhältnisse im Rahmen der photochemischen Studien

das Auftreten von PSC-Partikeln innerhalb der letzten 24 Stunden notwendig . Der

Typ der PSC-Partikel hat jedoch keinen signifikanten Einfluß auf die Modellergebnisse,

so daß anhand dieser Simulationen keine Information über den Typ der tatsächlich

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