Die Bestimmung turbulenter Flüsse am Meßturm Schachtenau im Nationalpark Bayerischer Wald: ein Vergleich mikrometeorologischer Methoden
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adam_text | Titel: Die Bestimmung turbulenter Flüsse am Meßturm Schachtenau im Nationalpark Bayerischer Wald
Autor: Winterhalter, Martin
Jahr: 1998
Inhaltsverzeichnis Seite
1 Einleitung 1
2 Atmospharische Deposition 2
2.1 Definition der Deposition 2
2.2 Methoden zur Bestimmung der trockenen Deposition 3
2.2.1 Energiebilanzmethode 6
2.2.1.1 Grundgleichungen der Energiebilanzmethode 6
2.2.1.2 Die Energieumsetzung der Vegetation und der Bestandesluft 9
2.2.1.3 Der Austauschkoefflzient und der turbulente Diffusions- 11
koeffizient
2.2.1.4 Methodenvergleich 13
2.2.2 Eddy-Korrelation 14
2.2.2.1 Grundgleichungen der Eddy-Korrelation 14
2.2.2.2 Powerspektren 15
2.2.2.3 Kospektren 19
2.2.2.4 Korrekturen und Einschrankungen fur die Eddy - 20
Korrelation
2.2.3 Gradientenmethode 22
2.2.3.1 Grundgleichungen der Gradientenmethode 22
2.2.3.2 Rauhigkeitsweglange (z0) und Verschiebungshohe (d) 27
2.2.3.3 Stabilitatskorrektur 31
2.2.3.4 Turbulente Flusse 33
2.2.3.5 SchluOfolgerung 35
3 MeBstandort und MeBsystem 36
3.1 Lage der MeBstation Schachtenau 36
3.2 Instrumentierung an der MeBstation Schachtenau 38
3.3 Datengrundlage 40
4 MeBergebnisse 42
4.1 Lufttemperatur und Luftfeuchte 42
4.2 Windgschwindigkeit und Windrichtung 49
4.2.1 Windgeschwindigkeit 49
4.2.2 Windrichtung 51
4.3 Strahlungsbilanz 54
4.4 Bodenwarmestrom 57
4.5 Schwefeldioxid (SO2) 59
4.6 Stickoxid (NO,) 62
4.7 Ozon (O3) 65
5 Turbulente Flusse 68
5.1 Homogenitatspriifung und Zeitskala 69
5.2 Fuhlbarer (L) und latenter (V) YVarmefluB 72
II
5.2.1 Energiebilanzmethode fur den fiihlbaren (L) und den 72
latenten WarmefluO (V)
5.2.1.1 Bowenverhaltnis 72
5.2.1.2 Bestimmung des fiihlbaren und latenten Warmeflusses 75
5.2.2 Gradientenmethode fur die Bestimmung der Energieflusse (L, V) 81
5.2.2.1 Bestimmung der Rauhigkeitsweglange (z0) und der 81
Verschiebungshohe (d)
5.2.2.2 Bestimmung der Stabilitatskorrektur (O) 83
5.2.2.3 Bestimmung der Schubspannungsgeschwindigkeit (u.) 84
5.2.2.4 Bestimmung der Energieflusse (L, V) und Vergleich mit der 86
Energiebilanzmethode
5.3 Methodenvergleich 87
5.4 Zur Bestimmung des Flusses fur SO2, NO, und O3 88
6 Zusammenfassung 89
7 Literaturverzeichnis 91
Anhang
A.I Reynoldsmittelung Al
A.2 Spektralanalyse A2
A.2.1 Univariate und bivariate Spektralanalyse A2
A.2.2 Bestimmung der Konfidenzintervalle fur Spektren A4
A.3 Theoretische Bestimmung der direkten Sonnenstrahlung A6
A.4 Quellgebiets - Theorie (Footprint - Analyse) A7
A.5 Richardsonzahl A9
B.I Fehlerrechnung zum Luftdruck in verschiedenen Hohen iiber der Bl
MeOhohe 2 m
B.2 Fehlerrechung fur die potentielle Lufttemperatur B3
B.3 Fehlerrechnung fur den Wasserdampfdruck B4
B.4 Fehlerrechung fur die spezifische Feuchte B5
B.5 Fehlerrechnung fur die Richardsonzahl B6
B.6 Fehlerrechnung fur die Energiebilanzmethode B7
B.7 Fehlerrechnung fur z0 B9
B.8 Fehlerrechnung fur u. Bll
B.9 Fehlerrechnung fur den turbulenten FluB (Fx) einer B13
Luftbeimengung (X) berechnet nach der Energiebilanzmethode
B.10 Fehlerrechnung fur den turbulenten FluB (Fx) der B14
fiihlbaren und latenten Warme (L, V) sowie fur eine
Luftbeimengung (X), berechnet nach der Gradientenmethode
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