 | Jeßberger Ph. Messungen von salpetriger Säure und Eispartikeln im Nachlauf von Flugzeugen: Diss. … Dr. der Naturwiss. / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Physik der Atmosphäre, Oberpfaffenhofen. - Köln: DLR, 2013. - [8],134 S.: Ill. - (Forschungsbericht; 2013-35). - Res. auch engl. - Literaturverz.: S.122-133. - ISSN 1434-8454
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1 Einleitung ................................................... 1
2 Flugverkehrsemissionen und Prozesse im Flugzeugnachlauf ...... 7
2.1 Globale Emissionen durch den Flugverkehr ................ 7
2.2 Dynamik im Abgasstrahl .................................. 9
2.3 Einfluss von stickoxidhaltigen Emissionen auf die
Zusammensetzung der oberen Troposphäre und der
unteren Stratosphäre ................................... 13
2.4 Emission und Bildung von Aerosol ....................... 15
2.5 Entstehung von Kondensstreifen ......................... 16
2.5.1 Voraussetzungen zur Kondensstreifenbildung ...... 17
2.5.2 Zeitliche Entwicklung von Kondensstreifen ....... 19
2.5.3 Mikrophysik und optische Eigenschaften der
Kondensstreifen ................................. 20
3 Messprinzip und Aufbau des Massenspektrometers AIMS ......... 23
3.1 Messprinzip eines chemischen lonisations-
Massenspektrometers .................................... 23
3.2 Aufbau des flugzeuggetragenen Quadrupol-
Massenspektrometer AIMS ................................ 26
3.2.1 Massenspektrometereinheit ....................... 27
3.2.2 Erzeugung der Eduktionen ........................ 35
3.2.3 Einlasssystem ................................... 43
3.2.4 Ausblick: Weitere Arbeiten an AIMS .............. 46
4 HONO-Messungen an der Atmosphärensimulationskammer
EUPHORE ..................................................... 48
4.1 Ziele der Messkampagne FIONA ........................... 48
4.1.1 Wissenschaftlicher Hintergrund: Bildung und
Bedeutung von HONO .............................. 49
4.1.2 Die Messkammer EUPHORE und ihre
Instrumentierung ................................ 49
4.2 Massenspektrometrische Messungen von HONO bei FIONA .... 52
4.2.1 Aufbau des Massenspektrometers und HONO
Kalibration ..................................... 52
4.2.2 HONO-Messungen mit AIMS ......................... 56
4.2.3 Überblick über alle durchgeführten
Experimente ..................................... 60
4.3 Zusammenfassung des Einsatzes von AIMS bei FIONA und
Ausblick ............................................... 62
5 In-Situ Messungen von HONO im Abgasstrahl von Flugzeugen .... 64
5.1 Instrumentierung bei CONCERT2011 ....................... 65
5.2 Spezifikationen und Kalibration von AIMS zur Messung
von HNO3 und HONO ...................................... 67
5.2.1 Kalibrationsquelle für HNO3 ..................... 67
5.2.2 Kalibration von HNO3 im Labor ................... 68
5.2.3 Querempfindlichkeiten bei der Messung von HNO3
und HONO ........................................ 71
5.3 Messung von HONO im Abgasstrahl von Flugzeugen ......... 72
5.4 Ableitung von Emissionsindizes und Vergleich mit
vorherigen Messungen ................................... 75
6 Einfluss des Flugzeugtyps auf die Eigenschaften junger
Kondensstreifen ............................................. 79
6.1 Messungen im Rahmen der Kampagne CONCERT2008 ........... 79
6.2 Messinstrumentierung ................................... 80
6.2.1 Forward Scattering Spectrometer Probe
(FSSP-300) ...................................... 81
6.2.2 Polarnephelometer ............................... 84
6.2.3 Hygrometer ...................................... 84
6.3 Bestimmung optischer und mikrophysikalischer
Eigenschaften der Kondensstreifen ...................... 85
6.3.1 Meteorologische Situation und Selektion von
Kondensstreifen ................................. 85
6.3.2 Vergleich der mikrophysikalischen
Eigenschaften der Kondensstreifen verschiedener
Flugzeugtypen ................................... 88
6.3.3 Verteilung der Extinktion und optischen Tiefe
in Kondensstreifen .............................. 93
6.4 Modellierung der A319 und A380 Kondensstreifen mit
EULAG-LCM und CoCiP .................................... 95
6.4.1 Modellierung mit dem EULAG-LCM-Modellsystem ..... 95
6.4.2 Entwicklung der Kondensstreifen unter
identischen meteorologischen Bedingungen ........ 98
6.4.3 Das parametrisierte Kondensstreifenmodell
CoCiP ........................................... 99
6.5 Herleitung der Abhängigkeit der totalen
Extinktion vom Treibstoffverbrauch .................... 101
6.6 Messung der totalen Extinktion EA ..................... 103
6.7 Diskussion ............................................ 106
7 Zusammenfassung und Ausblick ............................... 109
Danksagung .................................................... 113
Symbolverzeichnis ............................................. 115
Abkürzungsverzeichnis ......................................... 117
Abbildungsverzeichnis ......................................... 119
Literaturverzeichnis .......................................... 122
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