Vermessung des Brom- und Iodgehalts in der unteren und mittleren Stratosphäre

Description: In unserem Vorhaben soll der Gehalt von Brom (Bry) und Iod (Iy) in der unteren und mittleren Stratosphäre bestimmt werden. Brom-Verbindungen sind für ca. 30% des Ozonverlusts in der Stratosphäre verantwortlich und damit ist eine regelmäßige Vermessung des stratosphärischen Bry angezeigt. Direkte Messungen in der mittlerenStratosphäre wurden aber seit 2011 nicht mehr durchgeführt. Zudem finden wir bei unseren jüngeren, flugzeuggetragenen Messungen von Bry (an Bord der NASA Global Hawk und des HALO Forschungsflugzeugs) in der tropsichen Tropopausenregion (TTL) und unteren Stratosphäre (UT/LS) etwa 2-3 ppt mehr Bry als aus lang- (Halone), mittel- (CH3Br) und kurzlebigen Bromverbindungen (VSLS) sowie deren Abbauprodukten zu erwarten ist. Die Gründe hierfür sind derzeit unklar. Unser Ziel ist es, die Messzeitreihe von Bry in der unteren und mittleren Stratosphäre wiederaufzunehmen und die entsprechenden Trends zu evaluieren. Insbesondere wollen wir untersuchen, ob die erhöhten Konzentrationen von Bry in der TTL mit Bry in der Stratosphäre kompatibel sind und was die Gründe für mögliche Differenzen sind. In Bezug of Iy weisen unsere früherenBeobachtungen auf Konzentrationen unterhalb der Nachweisgrenze hin, aber auch diese Untersuchungen liegen mehr als eine Dekade zurück. Neuere Arbeiten schlagen vor, dass die Bildung von höheren Iodoxiden zu einer Revision der bisher angenommenen Photochemie von Iod in der Stratosphäre führt, so dass ein erneuertes Interesse anstratosphärischem Iod besteht. Mit begrenztem zusätzlichem Aufwand wollen wir hier auch den Iy Gehalt (oder die entsprechenden Höchstgrenzen) in der Stratosphäre vermessen. Die Messungen sollen von einem Höhenforschungsballon (Steighöhe 30-38 km) aus mittels etablierter spektroskopischer Methoden in Sonnen-Okkultationsgeometrie durchgeführt werden. Es sind zwei Messflüge für Sommer 2021 von Kiruna, Schweden, und für Sommer 2022 von Timmins, Canada, aus geplant. Die Flüge und Kampagnen selbst werden durch die EU Infrastruktur HEMERA gefördert.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Habicht ? Stratosphärisches Ozon ? Brom ? Iod ? Schweden ? Bromverbindung ? Halogenkohlenwasserstoffe ? Oxid ? Photochemie ? Kanada ? Solartechnik ? Abbauprodukt ? Luftfahrzeug ? Stratosphäre ? Tropopause ? Troposphäre ? Stoff ? Ballonfahren ? Nachweisgrenze ?

Region: Nordrhein-Westfalen

Bounding boxes: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Betreiber*in)
• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2021-01-01 - 2025-06-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Probing the lower and middle stratosphere for total bromine and iodine
  Description: The present project aims at determining the total amount of bromine (Bry) and iodine (Iy) in the lower and middle stratosphere. Continued observations of stratospheric Bry are necessary since bromine mediates about 30% of the stratospheric ozone loss, but directmeasurements of Bry have not been performed in the middle stratosphere since 2011. Moreover, our recent airborne measurements (from the NASA Global Hawk and the HALO research aircraft) of Bry in the tropical tropopause layer (TTL), extra-tropical and polar upper troposphere and lowermost stratosphere (UT/LS) indicate 2-3 ppt larger Bry than expected for today’s middle stratosphere. This expectation is based on the trend of long-lived (the halons), medium long-lived (CH3Br), and the very short-lived brominated substances (VSLS) and their inorganic products. The reason for this gap is presently not clear. Our goal is to extend the record of Bry measurements in the lower and middle stratosphere and to assess the respective trends. In particular, we want to evaluate whether the elevated Bry measured in the TTL is compatible with the recent trend in the stratosphere and what the reasons for potential discrepancies are. For Iy, our previous observations indicate that its concentrations are undetectably low but the last assessment dates back a decade. There is some renewed interest in stratospheric iodine, since the formation of higher iodine oxides has been suggested to significantly change the lower stratospheric iodine partitioning. Here, with little additional effort, we propose to assess the stratospheric Iy burden (or the respective upper limit). The measurements will be performed from a stratospheric balloon gondola (ceiling altitude 30-35 km) using established spectroscopic techniques operated in solar occultation geometry. Two balloon flights are scheduled for summer 2021 from Kiruna, Sweden, and for summer 2022 from Timmins, Canada. The ballooning operations are conducted within the framework of the EU infrastructure HEMERA. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1118365

Status

Aktiv

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