Gernandt, Hartwig

König-Langlo, Gert

German

Electronic Publication Information Center

Bulletins im Internet:   http://www.dwd.de/research/mohp/hp2/oz_start.htmOzonbulletindesDeutschen WetterdienstesAusgabe Nr. 113, Erscheinungstermin: 17. Oktober 200620 Jahre Ozonsondierungen an den deutschen Antarktisstationen Georg-Forster undNeumayerAm 22. Mai 1985 startete Peter Plessing, Mitglied der Überwinterungsmannschaft aus der DDR, die ersteOzonsonde des Typs OSE an der später nach Georg Forster benannten Antarktisstation Forster (70°46'S,11°41'O). Die folgenden wöchentlichen Ozonaufstiege waren der deutsche Einstieg zur kontinuierlichenUntersuchung der vertikalen Verteilung des Ozons in der südpolaren Atmosphäre. Zufällig fiel der Beginndes Meßprogramms in die Zeit, als sich die Nachricht über einen vorher noch nie beobachteten Ozon-schwund in der südpolaren Stratosphäre während des Polarfrühjahres im September, Oktober und Novem-ber weltweit verbreitete. Die in dieser Jahreszeit sogar alle drei Tage durchgeführten Sondierungen warenin 1985 die einzigen Messungen dieser Art in der Antarktis und ermöglichten somit erstmals eine detail-lierte klimatologische Beschreibung der vertikalen Ausdehnung und zeitlichen Veränderung diesesOzonschwundes.Die Ozonsonden stiegen zusammen mit russischen Radiosondenvom Typ RKS-5 an einem Ballon bis in etwa 35 km Höhe auf.Die während des Fluges gemessenen Ozonwerte wurdenzusammen mit den meteorologischen Daten der Radiosonde zurErde gefunkt und dort registriert. Die Messungen des Ozon-gehaltes der Luft beruhten auf chemischen Reaktionen des Ozonsin einer Zelle mit  Kaliumjodid-Lösung (Brewer Sonde), wobeiein der Ozon-Konzentration proportionaler elektrischer StromAbb.1:Lage der Stationengemessen wurde. Diesem Meßprinzip folgend wurde in denAkademiewerkstätten in Ost-Berlin eine eigene Ozonsonde (OSE) entwickelt und gefertigt. Die aerologi-schen Einrichtungen der damals sowjetischen Nachbarstation Novolazarevskaya, nur 2 km von Georg-Forster entfernt, standen für den Ballonstart und den Empfang der Daten zur Verfügung. Das Meßpro-gramm lief ohne Unterbrechung bis Januar 1992.Seit März 1992 werden die Messungen an der deutschen Antarktisstation Neumayer  (70°39'S, 8°15'W)fortgesetzt, wobei die genaueren und stabileren ECC-Ozonsonden in Verbindung mit Vaisala Radiosondenverwendet werden. Aufgrund der räumlichen Nähe beider Stationen lassen sich die Ergebnisse als eineZeitserie interpretieren. Diese Zeitserie aus bisher 1600 Aufstiegen zählt zu den längsten, nahezu unterbre-chungsfreien ballongetragenen Ozonsondierungen auf dem antarktischen Kontinent.Abb.2: Höhenzeitschnitt des Ozonpartialdruckes über Georg-Forster und  Neumayer von 1985 -2006Ozonbulletins im Internet:   http://www.dwd.de/research/mohp/hp2/oz_start.htmAbb.3: Zeitserien von über September, Oktober, Novembergemittelten Ozonpartialdrucken (rot) und Temperaturen (blau)in 70 hPa  über Georg-Forster und Neumayer. Die entspre-chenden linearen Trends sind gestrichelt eingezeichnetDie Ozonschicht zeigt einen ausgeprägten Jahresgang, (Abb. 2). Von Dezember (Südsommeranfang) biszum Ende der Polarnacht (Ende August) sinkt die Ozonschicht leicht ab. Im antarktischen Frühling(September, Oktober, November) wird sie in den letzten Jahren nahezu vollständig abgebaut. DiesesOzonminimum in der unteren Stratosphäre (etwa 12 – 20 km) wird häufig als Ozonloch bezeichnet.Wie Abb. 3 zeigt, treten sehr kalteStratosphärentemperaturen währenddes antarktischen Frühjahres immerhäufiger  auf. Die stratosphärischeTemperaturabnahme in der Höhe derOzonschicht (70hPa) ist sehr eng mitder Abnahme des Ozonpartialdrucksgekoppelt. Der über das antarktischeFrühjahr gemittelte Ozonpartialdruckin der Ozonschicht (70 hPa ~ 18 km)hat sich seit Beginn der Messungenca. halbiert. Zu anderen Jahreszeitenwurden dagegen keine nennenswertenmittleren Trends bei der Temperaturund dem Ozonpartialdruck in derStratosphäre gemessen. Zwei starke Störungen im Frühjahr 1988 und 2002 sind die signifikantestenAbweichungen bei denen der ungewöhnliche Zusammenbruch der stratosphärische Wirbelzirkulation zurEinmischung von warmen, ozonreichen Luftmassen aus niederen Breiten führte.  Diese Beobachtung zeigt,dass der chemische Ozonabbau innerhalb des polaren stratosphärischen Wirbels über längere Zeitskalenauch durch interne dynamische Wirkungen der Atmosphäre gesteuert wird. Die interne dynamischeVariabilität weist ein Maximum mit Perioden von 11 bis 14 Jahren auf, die nicht mit dem Zyklus derSonnenaktivität im Zusammenhang stehen.  Wie die Fortführung der Messungen nach 2002 zeigt, do-miniert momentan wiederum der chemische Ozonabbau. Somit handelte es sich 2002 nicht um den Anfangder Erholung der Ozonschicht durch Reduzierung der  FCKW-Emissionen. Damit kann erst in dennächsten Dekaden gerechnet werden.Die Messungen von Georg-Forster und Neumayer sind über das Internet frei verfügbar, siehehttp://www.pangaea.de/PangaVista?count=10&query=Radiosonde+Georg-Forster sowiehttp://www.pangaea.de/PangaVista?count=10&query=Radiosonde+Neumayer.In diesem Jahr wurden auf Neumayer extrem geringe Gesamtozon-Werte gemessen, siehehttp://www.awi.de/MET/Neumayer/ozone_nrt.Gert König-Langlo, Hartwig Gernandt, Alfred-Wegener-Institut für Polar- und MeeresforschungMONATSSTATISTIK GESAMT-OZON FÜR JULI/AUGUST 2006Der markante Witterungswechsel vom sommerlichen Juli zum "herbstlichen" August spiegelt sich im Ozon wider.Besonders herausragend das absolute Minimum im Juli in Hradec Kralove sowie das Maximum im August in Uccle.Station Mittel07/08.2006langjährigeMittelMax. Jahre Min. Jahre SigmaHohenpeißenberg 327/334 329/316 350/336 80/69 312/293 92/92 ±8,4/9,5Lindenberg (Brewer) 326/336 340/322 365/340 80/87 313/295 95/92 ±13,4/10,9Arosa (CH) 313/318 325/312 345/332 58/41 288/284 30/92 ±10,5/9,9Hradec Kralove (CZ) 317/328 337/321 372/342 80/69 317/296 06/92 ±12,4/10,8Uccle (B) 321/333 329/314 340/333 79/06 309/296 95/92 ±8,0/8,2Die Angaben sind in Dobson Einheiten [DU]; 300 D.U. entsprechen 3 mm Ozonschichtdicke (reduziert).

20 Jahre Ozonsondierungen an den deutschen Antarktisstationen Georg-Forster und Neumayer

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic Publication Information Center