Authors:	Winterrath, Tanja
Title:	Numerical investigations on atmosphere-biosphere interactions
Online publication date:	1-Jan-2002
Year of first publication:	2002
Language:	english
Abstract:	Der Austausch von Spurengasen und Aerosolpartikeln zwischenAtmosphäre und Biosphäre spielt eine wichtige Rolle in derAtmosphärenphysik und -chemie. Wälder repräsentieren sowohleine signifikante Senke als auch Quelle für Spurengase undPartikel und tragen somit maßgeblich zu derenatmosphärischem Budget bei. Strahlungsnebel beeinflußt durchAufnahme, Entfernen und Prozessieren von Aerosolpartikelnund löslichen Spurengasen deren Konzentrationen in derGasphase. In dieser Arbeit wird erstmalig ein Modell präsentiert,welches die Simulation des Austausches zwischen Atmosphäreund Biosphäre unter Berücksichtigung der dynamischenWechselwirkung zwischen Strahlungsnebel, Blattflächenwasserund Mehrphasenchemie ermöglicht. Numerische Fallstudien mitfolgenden Schwerpunkten werden präsentiert: - Einfluß von Vegetation und Blattflächenwasser auf diezeitlichen und räumlichen Schwankungen derGrößenabhängigkeit der Flüssigphasenkonzentrationen inNebeltropfen, - Einfluß von Blattflächenwasser auf dieTrockendepositionsflüsse von Ammoniak im Wald - Simulationenwurden mit einem neuen dynamischen Depositionsmodelldurchgeführt und mit dem Widerstandsansatz verglichen -, - Einfluß von physikalischen und chemischen Prozessen aufdie Reduktion von NO- und Isoprenemissionen aus demWaldbestand verglichen mit den primären Emissionen. The exchange of trace gases and aerosol particles betweenthe atmosphere and the biosphere plays an important role inatmospheric physics and chemistry. Forests represent both animportant source and sink of trace gases and aerosolparticles contributing significantly to their atmosphericbudgets. The presence of radiation fog influences both thetrace gas concentrations and the aerosol particle spectrumby uptake, removal, and processing of aerosol particles andsoluble trace gases. In this thesis, for the first time, a model is presentedthat allows the simulation of atmosphere-biosphere exchangetaking the dynamical interactions between radiation fog,leaf surface water, and multi-phase chemistry into account.Numerical case studies are presented focussing on: - the impact of vegetation and leaf surface water on thetemporal and spatial variations of the size-dependentaqueous phase chemistry in fog droplets, - the impact of leaf surface water on the dry depositionfluxes of ammonia to a vegetation canopy - simulations areperformed with a new dynamic deposition model and comparedto a resistance approach -, and - the impact of physical and chemical processes on thereduction of isoprene and NO emissions on the canopy scalecompared to the primary emissions.
DDC:	530 Physik 530 Physics
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 08 Physik, Mathematik u. Informatik
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-3949
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-3598
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Appears in collections:	JGU-Publikationen