Untersuchung des Aktinischen Flusses in gebirgigem Gelände

Description: Im Rahmen dieses Projektes sollen 3-dimensionale Strahlungseffekte und der Einfluss von Topographie auf den aktinischen Fluss und auf die Photolyse in der unteren Troposphäre im alpinen Gelände erforscht werden. Diese auf Fallstudien beruhende Untersuchung wird sich vor allem mit wolkenlosen Bedingungen befassen. Zwei Untersuchungsmethoden sollen im Rahmen dieser Studie verwendet werden: die erste, eine experimentelle Methode wird auf Messungen des aktinischen Flusses der Bestrahlungsstärke, der Strahldichte und auf Messungen der das Strahlungsfeld beeinflussenden Umgebungsparameter beruhen. Diese Messungen sollen im Rahmen von Kampagnen an zwei verschiedenen Orten, mit zeitlich parallelen Messungen in verschiedenen Seehöhen durchgeführt werden. Die zweite Methode soll auf theoretischen Modellen und Ansätzen beruhen. Zur Untersuchung des aktinischen Flusses und 3 dimensionaler Strahlungseffekte sollen 3-dimensionale Modelle sowie Algorithmen verwendet werden. Diese Modelle und Algorithmen müssen zuerst an das Gelände adaptiert werden. Die experimentellen Messungen werden verwendet um einerseits die Modelleingabeparameter zu bestimmen und um andererseits die Modelle durch Vergleich der gemessenen mit den berechneten Werten des aktinischen Flusses und der Bestrahlungsstärke zu validieren. Mit Hilfe der oben beschriebenen Algorithmen und Modelle sollen Simulationen des aktinischen Flusses und der Photolyserate für typische Topographien und für mögliche Änderungen der atmosphärischen Partikelkonzentration und der atmosphärischen Gase (vor allem Ozon) sowie auch für mögliche Änderungen der Umgebungsparameter (u.a. Schneegrenze und Schneereflexion) durchgeführt werden. Die Daten und die Modelle und Algorithmen werden verwendet werden um die verschiedenen Einflussfaktoren (Albedo, Aerosole, Ozon) auf den aktinischen Fluss zu quantifizieren. Aus den Ergebnissen des Projektes sollen außerdem Hinweise und Empfehlungen für die Einbeziehung von 3-D Strahlungseffekten in photochemischen Modellen in gebirgigem Gelände abgegeben werden. Diese Studien werden auch neben der Verbesserung von Modellen und Algorithmen wertvolle Informationen für andere mit der UV Problematik verbundene Bereiche (wie z.B. Biologie, Chemie und Medizin) liefern.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Ozon ? Fluss ? Biologische Wirkung ? Globalstrahlung ? Solarstrahlung ? Aerosol ? Albedo ? Photolyse ? Topographie ? Bestrahlung ? Strahlung ? Partikelanzahl ? Strahlungsenergie ? Fallstudie ? Ozonschicht ? Simulationsmodell ? Studie ? Troposphäre ? Gebirge ? 3D-Effekte ? Aktinischer Fluss ? Höhenabhängigkeit ? Strahlenwirkung ?

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Consiglio Nazionale delle Ricerche (Mitwirkende)
• Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung (Geldgeber*in)
• Medizinische Universität Innsbruck, Sektion für Biomedizinische Physik (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Meteorologie (Betreiber*in)

Time ranges: 2006-10-01 - 2009-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Investigation of actinic flux in mountainous areas
  Description: The general goal of the proposed project is to improve our understanding of the influence of topography and of three dimensional (3-D) radiation effects on the ultraviolet actinic flux and its implications for photolysis in the lower troposphere under conditions representative for the alpine region. The investigations will be through case studies and will focus on cloudless conditions, a situation very favorable for photochemical pollution. Two approaches will be taken in this investigation: An experimental approach will consist of measurements of the actinic flux, radiance, irradiance and of additional parameters of the surroundings (3-D aerosol characteristics, ground reflectivity, column ozone, aerosol optical depth) which have an influence on the actinic flux. These measurements will be performed within the scope of campaigns in Winter and in Summer at two different alpine locations, where simultaneous measurements will be performed at different altitudes. The theoretical approaches to calculate the actinic flux and the 3-D radiation field will be 3-D radiative transfer models as well as empirical algorithms. The models and algorithms will first be adapted to topographically structured terrain. They will then be validated using the experimental results to determine on the one hand the model input parameters and on the other hand to compare the model output with the measured irradiance, radiances and actinic flux. By using the aforementioned algorithms and models, simulations will be performed for some typical orographical locations and for possible changes in atmospheric particles and trace gases (mainly column ozone) concentrations and changes in surrounding conditions such as snow line and snow reflectance. Using measurements and the models and algorithms, the effect of the different parameters (albedo, aerosols, topography .) on actinic flux and photolysis rate will be quantified. The results of the project will be used to provide advice on how to best account for 3-D radiation effects in photochemical modeling in mountainous areas. Beside the improvements in modeling and measuring methods, the results will also serve to inform the wider UV community such as the biologists, the chemists and medical scientists. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1006706

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://forschung.boku.ac.at/fis/suchen.projekt_uebersicht?sprache_in=de&menue_id_in=300&id_in=6035 (Webseite)

Status

Aktiv

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