Das troposphärische Aerosol in mittleren Breiten: Mikrophysik, Optik und Klimaantrieb am Beispiel der Feldstudie LACE 98
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Köln
Dt. Zentrum für Luft- und Raumfahrt
2001
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2001,23 |
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INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG
.
V
ABSTRACT
.
VII
1
EINLEITUNG
1
1.1
DIE
KLIMARELEVANZ
DES
ATMOSPHAERISCHEN
AEROSOLS
.
1
1.2
ZIELSETZUNG
DIESER
ARBEIT
.
9
2
STRAHLUNGSANTRIEB
UND
OPTISCHE
EIGENSCHAFTEN
ATMOSPHAERISCHER
AEROSOL
PARTIKEL
13
2.1
DER
BEGRIFF
STRAHLUNGSANTRIEB
.
13
2.2
AEROSOL
IN
DER
ATMOSPHAERE
.
14
2.3
WECHSELWIRKUNG
VON
STRAHLUNG
MIT
EINEM
EINZELNEN
PARTIKEL
.
17
2.3.1
SPHAERISCHE
PARTIKEL
.
19
2.3.2
ASPHAERISCHE
PARTIKEL
.
22
2.3.3
INTERNE
MISCHUNG
.
23
2.4
WECHSELWIRKUNG
VON
STRAHLUNG
MIT
DEN
PARTIKELN
EINES
AEROSOLS
.
24
2.5
ABSCHAETZUNG
DES
DIREKTEN
STRAHLUNGSANTRIEBS
DURCH
AEROSOLPARTIKEL
.
29
2.5.1
DIE
ZWEISTROMNAEHERUNG
.
29
2.5.2
INSTANTANER
STRAHLUNGSANTRIEB
EINER
PARTIKELSAEULE
.
33
2.5.3
GLOBALER,
ZEITLICH
UND
RAEUMLICH
GEMITTELTER
STRAHLUNGSANTRIEB
EINER
AEROSOLART
.
37
2.6
IMPLEMENTIERUNG
DER
BERECHNUNG
.
38
3
SCHLIESSUNGSEXPERIMENTE
41
3.1
DAS
DATENPROBLEM
.
41
3.2
AEROSOLMESSVERFAHREN
.
44
3.3
DAS
SCHLIESSUNGSKONZEPT
.
48
3.4
BISHERIGE
SCHLIESSUNGSEXPERIMENTE
.
51
3.5
DAS
LINDENBERGER
AEROSOL
CHARAKTERISIERUNGSEXPERIMENT
.
54
X
INHALTSVERZEICHNIS
4
CHARAKTERISIERUNG
DES
MESSSYSTEMS
61
4.1
UEBERBLICK
UEBER
DAS
GESAMTSYSTEM
.
61
4.2
OPTISCHE
PARTIKELSPEKTROMETER
.
62
4.2.1
FUNKTIONSPRINZIP
OPTISCHER
PARTIKELSPEKTROMETER
.
62
4.2.2
STAND
DER
TECHNIK
IN
DER
DATENINTERPRETATION
OPTISCHER
PARTI
KELSPEKTROMETER
.
72
4.2.3
BERECHNUNG
DES
INSTRUMENTSPEZIFISCHEN
STREUQUERSCHNITTS
VON
STREULICHTSPEKTROMETEM
.
74
4.2.4
KALIBRIERUNG
OPTISCHER
PARTIKELSPEKTROMETER
.
79
4.2.5
BERECHNUNG
DER
ANZAHLGROESSENVERTEILUNG
.
89
4.2.6
DATENINTERPRETATION
FUER
EXTERNE
MISCHUNGEN
.
94
4.3
DIE
KONDENSATIONSKEMZAEHLER
.
95
4.4
DAS
ABSORPTIONSPHOTOMETER
.
98
4.5
DER
AEROSOLEINLASS
.
100
4.5.1
ANFORDERUNGEN
AN
AEROSOLSAMMLUNG
.
100
4.5.2
SAMMELEFFIZIENZ
DER
VERWENDETEN
EINLAESSE
.
101
5
MIKROPHYSIK
KONTINENTALER
AEROSOLPARTIKEL
107
5.1
PARAMETERISIERUNG
DER
MIKROPHYSIKALISCHEN
EIGENSCHAFTEN
DER
AERO
SOLPARTIKEL
.
107
5.2
UNSICHERHEIT
DER
OPTISCHEN
EIGENSCHAFTEN
.
113
5.3
METEOROLOGISCHE
SITUATIONEN
.
113
5.4
KLASSIFIZIERUNG
DER
PARTIKELGROESSENVERTEILUNGEN
.
122
5.5
CHEMISCHE
ZUSAMMENSETZUNG
DER
AEROSOLPARTIKEL
.
131
5.6
GROESSENVERTEILUNGEN
DER
PARTIKEL
DES
WALDBRANDAEROSOLS
.
134
6
SCHLIESSUNG
DER
OPTISCHEN
PARTIKELEIGENSCHAFTEN
143
6.1
SCHLIESSUNG
DES
STREUKOEFFIZIENTEN
.
144
6.1.1
SENSITIVITAET
DES
STREUKOEFFIZIENTEN
.
144
6.1.2
GENAUIGKEIT
DER
MESSUNGEN
UND
ANNAHMEN
.
145
6.2
SCHLIESSUNG
DES
ABSORPTIONSKOEFFIZIENTEN
.
149
6.3
SCHLIESSUNG
DER
OPTISCHEN
DICKE
UND
DES
EXTINKTIONSKOEFFIZIENTEN
.
.
.151
6.3.1
SENSITIVITAET
DER
OPTISCHEN
DICKE
UND
DES
EXTINKTIONSKOEFFIZI
ENTEN
.
152
6.3.2
GENAUIGKEIT
DER
MESSUNGEN
UND
ANNAHMEN
.
159
6.4
SCHLIESSUNG
DES
RUECKSTREUKOEFFIZIENTEN
.
163
6.4.1
SENSITIVITAET
DES
RUECKSTREUKOEFFIZIENTEN
.
165
6.4.2
GENAUIGKEIT
DER
MESSUNGEN
UND
ANNAHMEN
.
170
6.4.3
INVERSION
MIKROPHYSIKALISCHER
PARTIKELEIGENSCHAFTEN
.
171
INHALTSVERZEICHNIS
XI
6.4.4
KONSEQUENZEN
FUER
DIE
DATENINTERPRETATION
DER
OPTISCHEN
PAR
TIKELSPEKTROMETER
.
179
6.5
SCHLIESSUNG
DER
DEPOLARISATION
.
181
6.6
DISKUSSION
DER
SCHLIESSUNGSMETHODIK
.
184
7
STRAHLUNGSANTRIEB
TROPOSPHAERISCHEN
AEROSOLS
187
7.1
VARIABILITAET
UND
ABHAENGIGKEITEN
DER
OPTISCHEN
PARTIKELEIGENSCHAFTEN
.
187
7.1.1
VARIABILITAET
MIT
HOEHE
UND
HERKUNFT
DES
AEROSOLS
.
187
7.1.2
VARIABILITAET
MIT DER
WELLENLAENGE
.
191
7.1.3
VARIABILITAET
DES
AUFWAERTSSTREUVERHAELTNISSES
MIT DEM
SONNEN
STAND
.
193
7.2
PARAMETERISIERBARKEIT
DER
OPTISCHEN
EIGENSCHAFTEN
DER
AEROSOLPARTIKEL
196
7.3
STRAHLUNGSANTRIEB
DER
VERMESSENEN
AEROSOLE
.
206
7.3.1
STRAHLUNGSANTRIEB
DER
PARTIKEL
EINES
KONTINENTALEN
AEROSOLS
.
.207
7.3.2
STRAHLUNGSANTRIEB
DES
WALDBRANDAEROSOLS
UND
SEINE
ZEITAB
HAENGIGKEIT
.
214
7.3.3
GENAUIGKEIT
DER
VERWENDETEN
METHODE
ZUR
ABSCHAETZUNG
DES
AEROSOLSTRAHLUNGSANTRIEBS
.
220
8
SCHLUSSFOLGERUNGEN
UND
AUSBLICK
223
SYMBOLE
UND
ABKUERZUNGEN
229
LITERATURVERZEICHNIS
233 |
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