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Umweltmeteorologie

Umweltmeteorologie. 16. Athen. Prof. Dr. Otto Klemm. Athen. MEDCAPHOT – TRACE Med iterranean Ca mpaign of Phot ochemical Tracers – Tra nsport and C hemical E volution. • Modellanwendungen und Feldexperimente im Jahr 1994 • Beteiligung von 16 Gruppen aus "ganz Europa"

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Presentation Transcript

  1. Umweltmeteorologie 16. Athen Prof. Dr. Otto Klemm

  2. Athen MEDCAPHOT – TRACE Mediterranean Campaign of Photochemical Tracers – Transport and Chemical Evolution • Modellanwendungen und Feldexperimente im Jahr 1994 • Beteiligung von 16 Gruppen aus "ganz Europa" • 18 neue Bodenstationen • 4 LIDAR's • Flugzeugmessungen Literatur KLEMM, O., ZIOMAS, I., BALIS, D., SUPPAN, P., SLEMR, J., ROMERO, R. & VYRAS L. (1998) A summer air pollution study in Athens, Greece. Atmospheric Environment 32, 2071-2087 KLEMM, O. & ZIOMAS, I.C. (1998) Urban emissions measured with aircraft. Journal of the Air and Waste Management Association 48, 16-25 SVENSSON, G. & KLEMM, O. (1998) Aircraft measurements and model simulations of the air quality in Athens, Greece. Atmospheric Environment 32, 2269-2290.

  3. „smog“ = smoke + fog

  4. „smog“ = smoke + fog in Athen tritt im Sommer zeitweise Smog auf (Los-Angeles-Typ)

  5. CH4 CH2O 3 4 CO 2 HO2 OH 5 H2O2 9 HNO3 12 NO2 NO 8 6 7 1 O3 10 11 NMKW RO2

  6. L L H Cool warm land Water Land- und Seewind der entsprechende Landwind (nach Umkehrung der Temperaturverhältnisse nachts) kommt im Sommer Griechenlands fast nie vor, weil sich die Landmassen nicht ausreichend abkühlen nach Ahrens, 1999, verändert

  7. Berg- und Talwind katabatische Winde Aufsteigende Luftmassen an heißen Hängen tagsüber und katabatische Winde nachts kommen im Athener Becken häufig vor aus: Ahrens, 1999

  8. Das Athener Becken

  9. Aigaleo 468 m Parnitha 1414 m Pendeli 1107 m Thriassion Hymettos 1026 m Mesogia Aeigina Das Athener Becken NOx Emissionen kg d-1 (2km x 2 km)-1  = 31.5 kt a-1

  10. Das Athener Becken Aigaleo Mts. Akropolis

  11. sea breeze speziell nachmittags kann es zu “Konkurrenz” zwischen dem Äthesischen Wind und dem Seewind kommen Äthesische Winde Die Äthesischen Winde (“etesian winds”) sind typisch für die Monate Mai – September in weiten Teilen Griechenlands, in der Ägäis und dem östlichen Mittelmeer. Der Name stammt vom giechischen Wort 'etesios' (jährlich) ab. Es handelt sich um beständige, mitunter kräftige Winde aus N – NW, die kühle, relativ trockene kontinentale Luftmassen heranführen. Sie resultieren aus einem Hitzetief / Trog über Anatolien und einem Hoch über dem Balkan und SE Europa. Quelle: http://www.weatheronline.co.uk/feature/aa210503.htm (ergänzt)

  12. Pendeli (NE der Stadt) Lykabetos (Stadtzentrum) Insel Aegina Modelgebiet, Bodenstationen, Flugrouten

  13. Messtechnik Flugzeug NOy= Summe der oxidierten Stickstoffverbindungen = NO + NO2 + HNO3 + PAN + NO3-, Partikel + org. Nitrate +

  14. Ozon an drei Bodenstationen Pendeli (NE der Stadt) Lykabetos (Stadtzentrum) Insel Aegina

  15. Windfeld nachts (Modell)

  16. CO morgens (Messung)

  17. CO morgens (Messung, Vertikalschnitt)

  18. CO morgens (Modell, Vertikalschnitt)

  19. NOy morgens (Messung, Vertikalschnitt)

  20. SO2 morgens (Messung)

  21. SO2 morgens (Messung, Vertikalschnitt)

  22. O3 morgens (Messung)

  23. O3 morgens (Messung, Vertikalschnit)

  24. O3 morgens, Modell, Vertikalschnitt

  25. NO morgens (Messung, Vertikalschnitt)

  26. Windfeld nachmittags (Modell)

  27. Windfeld nachmittags (Messung)

  28. CO nachmittags (Messung)

  29. CO nachmittags (Messung, Vertikalschnitt)

  30. CO nachmittags (Modell, Vertikalschnitt)

  31. NOy nachmittags (Messung)

  32. NOy nachmittags (Messung, Vertikalschnitt)

  33. O3 nachmittags (Messung)

  34. O3 nachmittags (Messung, Vertikalschnitt)

  35. O3 Modell nachmittags (13 Uhr), Vertikalschnitt

  36. O3 Modell nachmittags (13 Uhr), Vertikalschnitt

  37. O3 Modell nachmittags (14 Uhr), Vertikalschnitt

  38. das innerstädtische „Ozonloch“ Flugzeug Station Patission Street

  39. Profile Tatoi und Aegina Profil Tatoi Profil Insel Aegina

  40. Vertikalprofile am 15.09.1994: Aegina versus Tatoi Tatoi Tatoi Tatoi Aegina Aegina Aegina nachmittags !

  41. Vertikalprofil Tatoi: Messung versus Modell durchgezogen: Messung gepunktet: Modell

  42. Vertikalschnitt O3 (Modell) 15.09., 13 Uhr

  43. Vertikalwinde (Modell)

  44. O3 – Verteilung in 500 m Höhe (15.09., 13 Uhr)

  45. Modell versus Flugeugmessung

  46. Folgerungen (i)  das Athener Becken ist ein effektiver photochemischer Reaktor  Rezirkulation von Schadstoffen ist vergleichsweise wenig effektiv, da • entweder synoptische Winde aus N das Becken ventilieren (Äthesische Winde) • oder während Seewind-Situationen große Mengen an Schadstoffen in die freie Troposphäre transportiert werden. • die Photosmog-Situation kann durch Reduzierung der VOC-Emissionen verbessert werden • die Rolle der Aerosolpartikel wurde nicht ausreichend in die Unersuchungen mit eingebunden

  47. Folgerungen (ii) Unterschiede zu Los Angeles bestehen darin, dass • in LA die synoptischen Winde weniger stark sind (typisch: H über südl. Kalifornien) • in LA Tage mit Seewind häufiger sind • im Becken von LA mehr BVOC emittiert werden

  48. weitere Ergebnisse Anreicherung primärer Schadstoffe in einer Straßenschlucht und in der „Abluftfahne“ der Stadt

  49. Die „Abluftfahne“ der Stadt

  50. Benzol versus CO

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