Simulating short lived carbonaceous compounds with an atmospheric chemistry general circulation model
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Ein neu entwickeltes globales Atmosphärenchemie- und Zirkulationsmodell (ECHAM5/MESSy1) wurde
verwendet um die Chemie und den Transport von Ozonvorläufersubstanzen zu untersuchen, mit dem Schwerpunkt
auf Nichtmethankohlenwasserstoffen. Zu diesem Zweck wurde das Modell durch den Vergleich der
Ergebnisse mit Messungen verschiedenen Ursprungs umfangreich evaluiert. Die Analyse zeigt, daß das
Modell die Verteilung von Ozon realistisch vorhersagt, und zwar sowohl die Menge als auch den Jahresgang.
An der Tropopause gibt das Modell den Austausch zwischen Stratosphäre und Troposphäre ohne
vorgeschriebene Flüsse oder Konzentrationen richtig wieder. Das Modell simuliert die Ozonvorläufersubstanzen
mit verschiedener Qualität im Vergleich zu den Messungen. Obwohl die Alkane vom Modell gut
wiedergeben werden, ergibt sich einige Abweichungen für die Alkene. Von den oxidierten Substanzen wird
Formaldehyd (HCHO)
richtig wiedergegeben, während die Korrelationen zwischen Beobachtungen und
Modellergebnissen für Methanol (CH3OH) und Aceton (CH3COCH3) weitaus schlechter ausfallen. Um
die Qualität des Modells im Bezug auf oxidierte Substanzen zu verbessern, wurden einige Sensitivitätsstudien
durchgeführt. Diese Substanzen werden durch Emissionen/Deposition von/in den Ozean beeinflußt,
und die Kenntnis über den Gasaustausch mit dem Ozean ist mit großen Unsicherheiten behaftet. Um die
Ergebnisse des Modells ECHAM5/MESSy1 zu verbessern wurde das neue Submodell AIRSEA entwickelt
und in die MESSy-Struktur integriert. Dieses Submodell berücksichtigt den Gasaustausch zwischen Ozean
und Atmosphäre einschließlich der oxidierten Substanzen. AIRSEA, welches Informationen über die Flüssigphasenkonzentration
des Gases im Oberflächenwasser des Ozeans benötigt wurde ausgiebig getestet. Die
Anwendung des neuen Submodells verbessert geringfügig die Modellergebnisse für Aceton und Methanol,
obwohl die
Verwendung einer vorgeschriebenen Flüssigphasenkonzentration stark den Erfolg der Methode
einschränkt, da Meßergebnisse nicht in ausreichendem Maße zu Verfügung stehen. Diese Arbeit vermittelt
neue Einsichten über organische Substanzen. Sie stellt die Wichtigkeit der Kopplung zwischen Ozean und
Atmosphäre für die Budgets vieler Gase heraus.