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UP: Umweltphysik

UP 1: Klimaforschung

UP 1.4: Hauptvortrag

Montag, 18. März 2002, 12:00–12:30, HS 11

Physikalische und chemische Prozesse in der Atmosphäre: Zur Bedeutung der Tropopausenregion — •Stephan Borrmann — Institute für Physik der Atmosphäre, Johannes Gutenberg Universität Mainz, Becherweg 21, 55099 Mainz

Die Tropopausenregion ist ein Höhenbereich der Erdatmosphäre, der sowohl stratosphärischen, als auch troposphärischen Einflüssen unterworfen ist, und in dem die Atmosphäre besonders empfindlich auf Veränderungen ihrer Zusammensetzung reagiert. Vor der Untersuchung anthropogener Effekte sind zunächst grundlegende Fragen zu klären, etwa wie die extreme Trokenheit oberhalb der Tropopause entsteht, oder woher die, den Globus in ca. 20 km Höhe umspannende, Aerosolschicht aus Schwefelsäuretröpfchen kommt. Mögliche anthropogene Veränderungen treten beispielsweise im Zusammenhang mit den polaren Stratosphärenwolken und Flugzeugemissionen bzw. -kondensstreifen auf. In dem Vortrag wird an Hand von in-situ Messungen in Flugzeugkondensstreifen auf deren mikrophysikalische Struktur eingegangen mit besonderem Schwerpunkt auf den kleinsten Hydrometeoren.

Genaue mikrophysikalische und chemische Messungen in Wolken an der Tropopause sind von Bedeutung weil die Wolkenteilchen -neben ihrer Strahlungswirksamkeit- auch aufgrund ihrer reaktiven Oberfläche durch heterogene Reaktionen die chemische Komposition der Gasphase verändern können. Die sich diesbezüglich aus in-situ Messungen sowie Modellannahmen ergebende Bedeutung der kleinen Hydrometeore für die Atmosphäre wird in dem Vortrag beschrieben. Insbesondere wird eine Hypothese hinsichtlich der Auswirkungen solcher heterogener Reaktionen auf das Ozon vorgestellt.

In der tropischen Tropopausenregion befinden sich die hohen Cirruswolken, die aus Hydrometeoren mit typischen Größen von wenigen Mikrometern bestehen. In-situ Messungen mit dem russischen Höhenforschungsflugzeug Geophysika wurden in diesen sogenannten ültradünnen tropischen Cirren" an der äquatorialen Tropopause durchgeführt. Einige Ergebnisse dieser Messkampagne werden in dem Vortrag dargestellt und im Zusammenhang mit den Mechanismen zur Trocknung der Stratosphäre diskutiert.