Zur Initiierung der Eisphase in Zirruswolken: numerische Simulationen von Gefrierprozessen in einer Aerosolkammer und atmosphärische Implikationen
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2003
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INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG
III
1
EINLEITUNG
1
2
THEORETISCHER
HINTERGRUND
9
2.1
PARTIKELWACHSTUM
UND
SEDIMENTATION
.
9
2.2
KLASSISCHE
GEFRIERTHEORIE
.
13
2.3
AKTIVITAETSPARAMETRISIERUNG
FUER
HOMOGENES
GEFRIEREN
.
17
2.4
ANPASSUNG
FUER
HETEROGENES
GEFRIEREN
.
18
3
MODELLSYSTEM
APSC
21
3.1
ALLGEMEINES
UND
HAUPTMERKMALE
.
21
3.1.1
PARTIKELTYPEN
.
21
3.1.2
GROESSENVERTEILUNG
UND
GITTERSTRUKTUREN
.
22
3.2
PHYSIKALISCHE
PROZESSE
.
25
3.2.1
MASSENERHALTUNG
UND
DYNAMIK
.'.
25
3.2.2
MIKROPHYSIK
.
26
3.3
NUMERISCHE
LOESUNGSSCHEMATA
.
28
4
INTERPRETATION
DER
AIDA-GEFRIEREXPERIMENTE
31
4.1
DIE
AEROSOLKAMMER
AIDA
.
31
4.1.1
ANLAGENTECHNIK,
AEROSOLERZEUGUNG
UND
MESSGERAETE
.
31
4.1.2
EXPERIMENTELLE
METHODE
UND
KAMMERSPEZIFISCHE
EINFLUESSE
.
33
4.2
HOMOGENES
GEFRIEREN
VON
WAESSRIGEN
SCHWEFELSAEURELOESUNGEN
.
36
4.2.1
MODELLIERUNG
.
36
4.2.2
FALLSTUDIE:
EXPERIMENT
BEI
202
K
.
37
4.2.3
EXPERIMENTE
IN
ANDEREN
TEMPERATURBEREICHEN
.
48
4.2.4
SENSITIVITAETSANALYSEN
.
52
4.3
KURZZUSAMMENFASSUNG
.
57
5
STATISTIK
DER
RELATIVEN
FEUCHTE
59
5.1
HAEUFIGKEITSVERTEILUNG
DER
RELATIVEN
FEUCHTE
.
59
5.1.1
KONTROLLIERENDE
FAKTOREN
.
59
5.1.2
TRAJEKTORIEN
UND
MIKROPHYSIKALISCHE
SIMULATIONEN
.
63
VI
INHALTSVERZEICHNIS
5.1.3
ZUSAMMENHANG
ZWISCHEN
RELATIVER
FEUCHTE
UND
DER
BILDUNG
VON
ZIRREN
65
5.2
VERGLEICH
MIT
M-SZTU-MESSUNGEN
.
69
5.2.1
DATENBEHANDLUNG
.
69
5.2.2
EISINITIIERUNG
.
71
5.2.3
GEFRIERMECHANISMUS
.
74
5.3
KURZZUSAMMENFASSUNG
.
76
6
ZIRRUS-SIMULATIONEN
79
6.1
PROBLEMSTELLUNG
UND
ZIELE
.
79
6.2
BESCHREIBUNG
DER
MODELLSIMULATIONEN
.
80
6.2.1
FLEXPART-TRAJEKTORIEN
.
80
6.2.2
APSC-SIMULATIONEN
.
83
6.2.3
RELATIVE
FEUCHTE
UND
AUFTRITTSHAEUFIGKEIT
VON
ZIRREN
.
84
6.2.4
BERUECKSICHTIGUNG
MESOSKALIGER
SCHWEREWELLEN
.
86
6.2.5
EXEMPLARISCHE
ZIRRUS-SIMULATIONEN
.
89
6.3
STATISTIK
DER
RELATIVEN
FEUCHTE
.
91
6.4
STATISTIK
DER
EISPARTIKELKONZENTRATIOHEN
.
93
6.4.1
EINFLUSS
DER
DYNAMIK
.
93
6.4.2
EINFLUSS
DER
GEFRIEREIGENSCHAFTEN
.
96
6.4.3
GROESSENEFFEKTE
UND
SEDIMENTATIONSEINFLUSS
.
98
6.4.4
STATISTIK
VON
EISPARTIKELRADIEN
UND
EISWASSERGEHALTE
.
100
6.5
AUFTRITTSHAEUFIGKEIT
VON
ZIRREN
.
101
6.5.1
EINFLUSS
DER
DYNAMIK
.
101
6.5.2
EINFLUSS
DER
GEFRIEREIGENSCHAFTEN
.
105
6.6
KURZZUSAMMENFASSUNG
.
107
7
ZUSAMMENFASSUNG
109
7.1
ZIELE
UND
METHODIK
.
109
7.2
ERGEBNISSE
UND
BEWERTUNG
.
109
7.3
AUSBLICK
.
YY
.
112
SYMBOLE
UND
ABKUERZUNGEN
113
LITERATURVERZEICHNIS
117 |
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