Abschlussbericht des Graduiertenkollegs (pdf) - Zentrum für ...

von r > 250 mm wird die Gasaufnahme durch dieses Modell systematisch überschätzt (bis zu einem
Faktor 2) und es muß das Kronig-Brink-Modell angewendet werden. Dasselbe gilt für die Aufnahme
von NH3 allein.
• Tropfen mit r > 500 mm erfordern für die theoretische Beschreibung der Gasaufnahme ein Modell, das
periodisch zwischen einem Zustand mit laminarer innerer Zirkulation und einem Zustand vollständiger
Durchmischung wechselt und somit die regelmäßigen Turbulenzstöße der sich vom Tropfen ablösenden
Wirbel beschreibt.
• Im Gegensatz zur Gasaufnahme unterliegt die Desorption aus den Tropfen in die Gasphase einer gehemmten
Dynamik (Absorptions-Desorptions-Asymmetrie), die die die Benutzung des Kronig-Brink-
Modells notwendig macht, außer bei niedrigen Konzentrationen unter atmosphärischen Bedingungen.
• Bei atmospärisch relevanten Gaskonzentrationen (einige ppbv) und Tropfenradien (r ≈ 250 mm)
läßt sich die Gasaufnahme befriedigend mit Hilfe des vereinfachten Modells ohne innere Zirkulation
beschreiben (vollständig durchmischter Tropfen).
• Durch die gleichzeitige Anwesenheit von NH3 und SO2 in der Atmosphäre werden deren Aufnahmeraten
verstärkt.
Die in dieser Arbeit aufgeführten Ergebnisse finden unmittelbar Anwendung in der Formulierung regionaler
Wolken- und Niederschlagsmodelle, die den Spurentransport in der Gas- und Flüssigphase der Atmosphäre
beschreiben und sich dabei aktuellen Themen, wie zum Beispiel dem sauren Regen, widmen.
6.2.2 Publikationen im Zusammenhang mit Projekten im Graduiertenkolleg
S. K. Mitra, A. Waltrop, A. Hannemann, A. I. Floßmann, H. R. Pruppacher (1992): A wind tunnel and
theoretical study to test various theories for the absorption of SO2 by drops of pure water and water drops
untaining H2O2 and (NH4)2SO4. In: Precipitation Scavenging and Atmospheric Surface Exchange. Vol.
1, Eds. S. E. Schwartz, W. G. N. Slinn, p. 123 - 141
6.3 Stadtklima- und Regionalmodelle
Univ.-Prof. Dr. W. Zdunkowski und Mitarbeiter (Institut für Physik der Atmosphäre)
6.3.1 Bodenrandbedingungen in mesoskaligen Klimamodellen
Bearbeiter: Dipl.-Phys. Thomas Kandlbinder
Hauptbetreuer: Univ.-Prof. Dr. W. Zdunkowski
Atmosphärische Phänomene in der Mesoskala (1 km 2 10 4 km 2 ) werden hauptsäachlich durch Temperaturgradienten
am Boden hervorgerufen. Diese entstehen durch Erwärmung der Erdoberfläche tagsüber
bzw. durch Abkühlung nachts. Die Erwärmungs bzw. Abkühlungsraten ergeben sich durch die Bilanz
der Enerigeflüsse (Strahlungsenergiefluß, latente und sensible Energieflüsse und Bodenwärmefluß) an der
Erdoberfläche.
Ziel dieser Arbeit war es, Bilanzgleichungen an der Erdoberfläche in Abhängigkeit von verschiedenen Bodenbedeckungen
wie z.B. Wälder, Städte oder Gewässer zu formulieren und damit Bodenrandwerte für Temperatur
und spezifische Feuchte eines mesoskaligen Prognosemodells zu liefern. Besonderes Augenmerk wurde
hierbei auf die Modellierung von Gebäuden gelegt, da hierzu in der Literatur nur sehr vereinfachte Ansätze
zu finden sind. Um die RechenRoutine für die Berechnung der Bodenrandwerte zu testen, wurde diese an
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