Berichte des Forschungszentrums Jülich

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74 KAPITEL 5 . DER ARKTISCHE WINTER 1999/2000

5.5 Zusammenfassung :

Der Arktische Winter 1999/2000

Innerhalb des arktischen Polarwirbels wurde jeweils ein in-situ gemessenes C10-Tagesals

auch Nachtprofil für den 27 . Januar und den 1 . März 2000 gezeigt . Mit Hilfe der photochemischen

Boxmodell-Version von CLaMS wurde das tageszeitliche und saisonale

Verhalten von C10 als auch der Ozonverlust simuliert und mit den Beobachtungen

verglichen . In Sensitivitätstests wurde der Einfluß verschiedener Mechanismen wie der

PSC-Mikrophysik, einer Denitrifizierung und der Oberflächendichte der SSA-Partikel

auf die Chloraktivierung untersucht . Es konnte gezeigt werden, daß der Einfluß dieser

Größen im allgemeinen recht gering ist .

Der beobachtete Tagesgang von C10 wird für den Sonnenuntergang am 27. Januar

2000 und für den Sonnenaufgang am 1 . März 2000 gut vom Modell reproduziert . Das

saisonale Verhalten von C10 wurde mit Hilfe von Modellsimulationen untersucht, die

im Frühwinter beginnen . Die Initialisierung basiert hauptsächlich auf Messungen des

MkIV-Instruments, die am 3 . Dezember 1999 im arktischen Polarwirbel durchgeführt

wurden . Für den 27 . Januar 2000 überschätzen die Modellergebnisse das gemessene Tageslichtprofil

um ca . 30 % . Für den 1 . März zeigen die Messungen und die Simulationen

eine sehr gute Übereinstimmung . Im Winter 1999/2000 konnte eine Chloraktivierung

für potentielle Temperaturen kleiner ti 600 K nachgewiesen werden . Ferner wurde gezeigt,

daß eine zusätzliche NOX-Quelle in Höhen oberhalb ti 24 km im Januar und über

,~ 22 km im März vorhanden sein muß . Als Ursachen einer zusätzlichen NO X-Quelle in

der Stratosphäre wurden galaktische kosmische Strahlen und Transportprozesse aus

der mittleren Atmosphäre diskutiert . Die Modellergbnisse der Langzeitstudien für den

1 . März 2000 konnten zusätzlich durch Satellitenmessungen des HALOE-Instrumentes

validiert werden .

Modellsimulationen in Übereinstimmung mit Messungen zeigen, daß bis zum 27 . Januar

nur eine schwache Ozonzerstörung stattfand . Zwischen Ende Januar und Anfang

März konnte ein substantieller Ozonverlust von ca . 1 .0 -1 .7 ppmv zwischen O = 400 -

500 K - mit einem maximalen Ozonverlust von 1 .7 ppmv bei O = 475 K - abgeleitet

werden, der mit den erhöhten C10-Mischungsverhältnissen korreliert ist . Im Gegensatz

zu Studien für vorangegangene kalte arktische Winter konnte der Ozonverlust im

Winter 1999/2000 sehr gut durch Modellsimulationen beschrieben werden . Da jedoch

im arktischen Winter 1999/2000 im Gegensatz zu anderen Wintern kein signifikanter

Ozonverlust im Frühwinter auftrat, sind die Beobachtungen vom 27 . Januar 2000 nicht

geeignet, um die offenen Fragen zur Ozonchemie in dieser Zeitperiode zu überprüfen .

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