Geowissenschaften / Geographie
Fachbereich 11

Neben Messdaten stratosphärischer Spurengase kommen auch Modellrechnungen von Chemietransport- und Chemieklimamodellen zum Einsatz. Diese Simulationen ermöglichen eine global aufgelöste Untersuchung dynamischer und chemischer Prozesse in der Stratosphäre in Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft.

Die Modellergebnisse finden unter anderem bei der Validierung neu entwickelter theoretischer Konzepte Verwendung. Mit Hilfe dieser Daten können die Methoden in verschiedenen Bereichen der Atmosphäre getestet und so Rückschlüsse gezogen werden, ob und wie eine Anwendung auf Beobachtungsdaten möglich ist. Beispielsweise wird untersucht, wie sich aus Messungen ozonzerstörender Substanzen (z.B. FCKW und Halone) in der Troposphäre Auswirkungen auf den chemischen Abbau und den Halogengehalt in der Stratosphäre ableiten lassen. Hierbei nutzt man auch sogenannte Altersspektren, die statistische Verteilungen von Transportzeiten stratosphärischer Luft darstellen. Problematisch daran ist, dass diese Spektren zwar im Modell theoretisch berechenbar sind, in der Realität allerdings nicht direkt mit Messungen überprüft werden können. Um dennoch einen Vergleich zu ermöglichen, werden Methoden zur Ableitung von Altersspektren aus Spurengasmessungen entwickelt.

Die Kenntnis dieser Verteilungen ist ein wichtiges Hilfsmittel zur Analyse der stratosphärischen Zirkulation. Die Untersuchung von Veränderungen dieses Transports in der Realität ist hauptsächlich durch Vertikalprofile von chemisch inerten Spurengasen realisierbar, aus denen das mittlere Alter abgeleitet werden kann.

Daraus lassen sich Rückschlüsse auf die Stärke der gesamten Transportprozesse und deren Änderungen ziehen. Hierbei zeigen Modelle und Messungen unterschiedliche Ergebnisse. In Zukunft könnte die Auswertung der Altersspektren dann dazu genutzt werden, die Änderungen der einzelnen Transportpfade getrennt zu untersuchen und genauere Aussagen zu treffen.