Zusammenhang zwischen atmosphärischen Telekonnektionen und stratosphärischer Ozonverteilung (PDF)

Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Ziel dieser Diplomarbeit ist es, die Änderungen in der stratosphärischen Ozonverteilung hoher nördlicher Breiten im Winter im Zusammenhang mit atmosphärischen Telekonnektionen zu untersuchen. Die Untersuchung schließt die erwähnte Nordatlantische Oszillation und Polar-Eurasische Telekonnektion mit ein und eine weitere Telekonnektion der Nordhemisphäre, die Ostatlantische Telekonnektion. Dazu werden statistische Verfahren der Korrelationsanalyse und der Analyse mittels Empirischer Orthogonaler Funktionen (EOF) angewendet, die durch höhenabhängige Untersuchung Einblick in die dynamisch bedingte Ozonvariabilität gewähren.
Aus der Analyse der Ergebnisse können Hypothesen möglicher Mechanismen entwickelt werden, welche die beobachtete Variabilität herbeiführen. Hierfür werden zusätzlich Untersuchungen des PV-Feldes im Zusammenhang mit den Telekonnektionen durchgeführt, welches die Dynamik der Stratosphäre maßgeblich beherrscht und auch mit der polaren Ozonverteilung eng verbunden ist. Eine höhenaufgelöste Untersuchung wird durch Verwendung von Ozondaten aus Satelliten-Okkultationsmessungen und Ozonsondenprofilen einer arktischen Station ermöglicht. Die Satellitenmessungen gewährleisten eine kontinuierliche Überdeckung hoher Breiten und erfassen einen größeren Höhenbereich als Ballonsondierungen.

Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
Einleitung1
1.Grundgrößen der Stratosphäre4
1.1Thermischer Aufbau der Atmosphäre4
1.2Potentielle Temperatur5
1.3Potentielle Vorticity6
2.Ozon und Dynamik der Stratosphäre8
2.1Messgrößen für Ozon8
2.2Ozonchemie9
2.2.1Chapman-Chemie9
2.2.2Katalytische Zyklen10
2.3Vertikale und globale Ozonverteilung12
2.4Polarwirbel und stratosphärische Zirkulation14
2.5Prozesse im polaren Sommer15
2.6Unterschiede nord- und südhemisphärischer Polarwirbel17
3.Telekonnektion19
3.1Telekonnektionskarten20
3.2Methode der rotierten Empirischen Orthogonalfunktionen20
3.3Verwendete Telekonnektionen21
3.3.1Nordatlantische Oszillation ¿ NAO21
3.3.2Polar-Eurasisches Muster ¿ POL23
3.3.3Ostatlantisches Muster ¿ EA24
4.Verwendete Ozondaten26
4.1Satellitenfernerkundung von Ozonvertikalverteilungen26
4.1.1Okkultations-Beobachtung27
4.1.2Limb-Messung (Horizontsondierung)28
4.2Satelliten-Meßinstrumente29
4.2.1Polar Ozone and Aerosol Measurement (POAM-II und -III)29
4.2.2Improved Limb Atmospheric Spectrometer (ILAS)30
4.2.3Microwave Limb Sounder (MLS)31
4.3Ozonsonden32
5.Analyse des Ozonfeldes [...]