Flugzeugmessungen von NO, NO y, CO und O 3 in der freien Troposphäre zwischen 60· N und 60· S - Nord-Süd-Kontrast und Verteilung in den Tropen: 8 Tabellen
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Köln
DLR
2004
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| Schriftenreihe: | Forschungsbericht / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
2004-01 |
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| adam_text | Titel: Flugzeugmessungen von NO, NO y, CO und O 3 in der freien Troposphäre zwischen 60 Grad N und 60 Grad
Autor: Baehr, Janine
Jahr: 2004
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Theoretische Grundlagen 5
2.1 Ozonvorläufergase in der freien Troposphäre..................... 5
2.1.1 Quellen und Verteilung............................ 5
2.1.2 Bedeutung der Vorläufergase für die Ozonchemie.............. 7
2.1.3 Netto-Ozonproduktionsrate.......................... 10
2.2 Transportvorgänge in der Atmosphäre........................ 12
2.2.1 Globale Zirkulationsmuster ......................... 12
2.2.2 Zonaler Transport in den mittleren Breiten.................. 14
2.2.3 Vertikaltransport............................... 15
2.2.4 Charakterisierung der Tropopausenregion.................. 16
2.3 3-D-Chemie-Transportmodelle............................ 18
3 INCA-Messkampagne 21
3.1 Zielsetzungen der INCA-Messkampagne....................... 21
3.2 Stickoxid-Mess-System................................ 25
3.2.1 Chemilumineszenzmesstechnik....................... 25
3.2.2 NOy-Konverter................................ 31
3.2.3 Kalibrierungen................................ 32
3.2.3.1 Empfindlichkeit und Fehlerberechnung.............. 32
3.2.3.2 Bestimmung der Konversionseffizienz .............. 34
3.2.3.3 Kalibrierungen im Flug...................... 36
3.3 Ozonmessinstrument................................. 37
3.4 Kohlenmonoxidmessinstrument ........................... 38
3.5 J(XO2)-Messung und NOo-Berechnung....................... 40
3.6 Übersicht der Messparameter............................. 42
4 Interhemisphärische Unterschiede 43
4.1 Einteilung in tropo- und stratosphärische Luftmassen................ 44
4.2 Meteorologische Bedingungen............................ 47
4.2.1 Südliche mittlere Breiten........................... 47
4.2.2 Nördliche mittlere Breiten.......................... 50
4.3 Vertikale Spurengasverteilungen in den mittleren Breiten.............. 51
INHALTSVERZEICHNIS
4.4 Vergleich mit früheren Messungen.......................... 56
4.4.1 Südliche mittlere Breiten........................... 56
4.4.2 Nordatlantischer Flugkorridor........................58
4.5 Berechnung der Netto-Ozonproduktionsrate..................... 60
5 Meridionalverteilung 67
5.1 Überblick über die Herkunft der Luftmassen..................... 67
5.1.1 Meteorologie................................. 67
5.1.2 Meridionale Spurengasverteilung ...................... 69
5.2 Extratropen...................................... 70
5.2.1 Messungen in der Stratosphäre........................ 70
5.2.2 Messungen in der Troposphäre........................ 73
5.3 Tropen......................................... 78
5.3.1 Meteorologie in Südamerika während der Regenzeit............ 78
5.3.2 Messungen beim Hintransfer......................... 81
5.3.2.1 Konvektiver Transport....................... 82
5.3.2.2 Konvektion in Verbindung mit Blitzen.............. 87
5.3.3 Vergleich mit früheren Messungen und interkontinentaler Transport .... 90
5.3.4 Messungen beim Rücktransfer........................ 93
5.3.4.1 Einfluss von westafrikanischen Brandemissionen......... 95
6 Vergleich mit 3-D-Chemie-Transportmodellen 99
6.1 Ergebnisse für die südlichen mittleren Breiten.................... 99
6.1.1 Ozon..................................... 100
6.1.2 Ozonvorläufergase.............................. 103
6.1.3 Netto-Ozonproduktion............................ 108
6.2 Ergebnisse für die nördlichen mittleren Breiten................... 110
6.2.1 Ausgewählte Fallstudie............................ 111
6.2.2 Ozonvorläufergase.............................. 112
6.2.3 Ozon und Netto-Ozonproduktion ...................... 116
7 Zusammenfassung und Ausblick 119
A Abkürzungsverzeichnis 125
B Chemische Reaktionen 129
Literaturverzeichnis 131
Danksagung 145
|
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Titel: Flugzeugmessungen von NO, NO y, CO und O 3 in der freien Troposphäre zwischen 60 Grad N und 60 Grad
Autor: Baehr, Janine
Jahr: 2004
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Theoretische Grundlagen 5
2.1 Ozonvorläufergase in der freien Troposphäre. 5
2.1.1 Quellen und Verteilung. 5
2.1.2 Bedeutung der Vorläufergase für die Ozonchemie. 7
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2.2.4 Charakterisierung der Tropopausenregion. 16
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3.5 J(XO2)-Messung und NOo-Berechnung. 40
3.6 Übersicht der Messparameter. 42
4 Interhemisphärische Unterschiede 43
4.1 Einteilung in tropo- und stratosphärische Luftmassen. 44
4.2 Meteorologische Bedingungen. 47
4.2.1 Südliche mittlere Breiten. 47
4.2.2 Nördliche mittlere Breiten. 50
4.3 Vertikale Spurengasverteilungen in den mittleren Breiten. 51
INHALTSVERZEICHNIS
4.4 Vergleich mit früheren Messungen. 56
4.4.1 Südliche mittlere Breiten. 56
4.4.2 Nordatlantischer Flugkorridor.58
4.5 Berechnung der Netto-Ozonproduktionsrate. 60
5 Meridionalverteilung 67
5.1 Überblick über die Herkunft der Luftmassen. 67
5.1.1 Meteorologie. 67
5.1.2 Meridionale Spurengasverteilung . 69
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5.2.1 Messungen in der Stratosphäre. 70
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5.3.2.2 Konvektion in Verbindung mit Blitzen. 87
5.3.3 Vergleich mit früheren Messungen und interkontinentaler Transport . 90
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6 Vergleich mit 3-D-Chemie-Transportmodellen 99
6.1 Ergebnisse für die südlichen mittleren Breiten. 99
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