Description: Das Projekt "Berücksichtigung von Lebensdauern von Tracern bei der Bestimmung des stratosphaerischen Luftalters und der Brewer-Dobson-Zirkulation (CoLiBri)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Spurenstoffe und Fernerkundung (IMK-ASF) durchgeführt. Die Intensität der Brewer-Dobson-Circulation wird üblicherweise charakterisiert durch das sogenannte mittlere stratosphärische Luftalter, d.h. durch die Zeit, die ein Luftpaket benötigt, um vom stratosphärischen Eintrittspunkt zu dem Ort zu gelangen, wo es beobachtet wurde. Diese Zeit wird abgeschätzt durch Konzentrationsmessungen langlebiger Spurengase, die einen troposphärischen Trend aufweisen. Besonders geeignet hierfür ist SF6, da es keine stratosphärischen Senken hat. Dennoch gibt es mit dieser Standardmethode Probleme: Zum einen hat SF6 eine mesosphärische Senke, so dass das stratosphärische Luftalter im Fall von Eindringen mesosphärischer Luft zu alt geschätzt wird. Zum anderen unterliegt das beobachtete Luftpaket auf dem Weg vom Eintrittspunkt zum Beobachtungspunkt Mischungsprozessen, die dazu führen, dass das Luftalter nicht klar definiert ist, sondern stattdessen durch ein Altersspektrum charakterisiert werden muss. Unsicherheiten in der Form des Altersspektrums bewirken Unsicherheiten bei der Umrechnung der gemessenen SF6 Mischungsverhältnisse in Luftalter. Um diesen Problemen zu begegnen, wurde eine neue Methode entwickelt, die die Zirkulationsvektoren und Mischungskoeffizienten einer zonal gemittelten Atmosphäre durch die Inversion der Kontinuitätsgleichung direkt aus den an zwei Zeitpunkten gemessenen Dichte- und Spurengasverteilungen ableitet. Wenn die beiden Zeitpunkte hinreichend nahe beieinander liegen, sind Senkenprozesse weitgehend unschädlich, da der bis zum ersten Zeitpunkt geschehene Abbau irrelevant ist. Das lässt das Problem der mesosphärischen Intrusionen und macht den Weg frei zu Verwendung von Spurengasen, die langsamem stratosphärischen Abbau unterliegen. Da die Morphologie der Verteilungen verschiedener solcher Gase (CH4, N2O, CFCs, etc) unterschiedlich ist, steht damit mehr unabhängige Information fär die Lösung des Inversionsproblems zur Verfägung. Ebenso ist das Altersspektrum kein Problem mehr, da Mischungsprozesse vor dem Anfangszeitpunkt irrelevant sind. Im Gegensatz zur Luftaltersmethode erhält man mit der neuen Inversionsmethode zeitlich aufgelöste Information über die stratosphärische Zirkulation. Die Methode wurde auf MIPAS-Spurengasverteilungen angewendet, die in diesem Projekt validiert wurden. Die zweidimensionale Kontinuitätsgleichung wird mit dem MacCormack-Verfahren integriert, um aus den Anfangsdichte- und Mischungsverhältnisverteilungen die Endverteilungen bei gegebenen Anfangsschätzwerten der Geschwindigkeiten und Mischungskoeffizienten zu berechnen. Das Residuum zwischen diesen und den am zweiten Zeitpunkt gemessenen Werten wird minimiert, indem die verallgemeinerte Inverse der Jacobi-Matrix berechnet wird. Letztere beschreibt die Abhängigkeit der Endverteilungen von den Geschwindigkeiten und Mischungsverhältnissen...
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Aerologie ? Fischer-Tropsch-Verfahren ? Gasversorgung ? Meteorologie ? Morphologie ? Spurengas ? Tracer ? Geografische Koordinaten ? Lachgas ? Methan ? Schwefelhexafluorid ? Spurenstoff ? Topographie ? Klimaforschung ? Inversionswetterlage ? Lebenserwartung ? Mensch ? Standardmethode ? Stratosphäre ? Troposphäre ? Lebensalter ? Schadstoffsenke ? Fernerkundung ? Atmosphäre ? Zirkulation ? Verkehr ? Globale Aspekte ? Art [Spezies] ? Verfrachtung ? Verteilung ? Zweckbestimmung ? abhängig ? bewerten ? sonstig ? spezifisch ? unter ? verfügbar ? vergleichen ? Bram-Verfahren ? Konzentrationsmessung ? Adsox-Verfahren ? Mischen ? Projekt ? Unstimmigkeit ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding box: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2013-01-01 - 2017-12-31
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