Haushaltsuntersuchungen der im Alpenraum gemessenen Klimagase CO2 und CH4

Die vorliegende Arbeit gibt mittels herkunftsbezogener Untersuchungen des alpinen Kohlendioxid (CO2)- und Methan (CH4)-Haushalts detaillierte Einblicke in die den Messreihen zugrunde liegenden Emissionsstrukturen. Die Grundlage für die Charakterisierung des regionalen CO2- sowie CH4-Haushalts des Alpenraums als Kerngebiet der mitteleuropäischen Untersuchungsregion bilden die atmosphärischen Messreihen der beiden Klimagase an den vier hochalpinen Standorten Schneefernerhaus, Jungfraujoch, Sonnblick und Plateau Rosa. Für die so aufgespannte Untersuchungsregion identifiziert diese Arbeit die Quellen- und Senkenregionen mit Einfluss auf die alpinen Klimagasmessungen sowie deren zeitliche Variationen. Die dafür notwendige Verknüpfung der Messwerte mit der zum jeweiligen Messzeitpunkt vorherrschenden synoptischen Situation, die Auskunft über die Quellherkunft der detektierten Luft gibt, geschieht mit Hilfe eines trajektorienbasierten Rezeptormodells. Die damit erzielten, schlüssigen Resultate heben in Verbindung mit den positiven Ergebnissen der modellinternen Unsicherheitsabschätzungen und externen Plausibilitätsprüfungen die Modellgüte des Ansatzes hervor und unterstreichen insbesondere die Stärke des Modells, raumzeitliche Variationen der relevanten Emittenten und Absorber unterschiedlicher Klimagase (CO2 und CH4) in hoher räumlicher Auflösung verlässlich abzubilden.This work gives detailed insights into the measurement time series underlying emission structures by means of origin-related examinations of the Alpine carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) budget. The time series of both climate gases from the atmospheric measurements carried out at the four high-alpine observatories Schneefernerhaus, Jungfraujoch, Sonnblick and Plateau Rosa form the basis for the characterisation of regional CO2 as well as CH4 budget of the Alpine region as the focus area of the Central European study region. For the investigation area so outlined, the work identifies the source and sink regions with influence on the Alpine climate gas measurement as well as their temporal variations. The required combination of the measurements with the synoptic situation prevailing at the respective measuring time which gives the information about the origin of the analysed air masses is therefore derived by means of a trajectory based receptor model. The conclusive results achieved with this approach emphasise in connection with the positive results of the model-internal uncertainty assessments and external plausibility checks the validity of the model and underline in particular the strength of the model to illustrate dependably spatial-temporal variations of the relevant emitters and absorbers of different climate gases (CO2 and CH4) in high spatial resolution