Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Umweltmeteorologie Prof. Dr. Otto Klemm 10. Troposphärisches Ozon.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Umweltmeteorologie Prof. Dr. Otto Klemm 10. Troposphärisches Ozon."—  Präsentation transkript:

1 Umweltmeteorologie Prof. Dr. Otto Klemm 10. Troposphärisches Ozon

2 Troposphäre ohne Stickoxide und NMKW 1.O 3 + h O( 1 D) + O 2 O( 1 D) + H 2 O 2 OH 2.CO + O 2 + OH CO 2 + HO 2 3.CH 4 + OH CH 3 + H 2 O CH 3 + O 2 CH 3 O 2 CH 3 O 2 + HO 2 CH 3 OOH + O 2 (MHP) CH 3 OOH + OH H 2 O + CH 3 O 2 2/3 H 2 O + CH 2 OOH 1/3 CH 2 OOH CH 2 O + OH

3 troposphärisches Ozon Quellen: – Transport aus der Stratosphäre – Photolyse des NO 2 8.NO 2 + h O( 3 P) + NO O( 3 P) + O 2 O 3 Senken: – Deposition zu den Oberflächen – Photolyse – Reaktionen mit VOCs – Reaktion mit NO (reversibel!) – Reaktionen mit Aerosolpartikeln?

4 Troposphäre ohne Stickoxide und NMKW 4.CH 2 O + h HCO + H 340 nm H + O 2 HO 2 HCO + O 2 CO + HO 2 CH 2 O + h H 2 + CO 360 nm CH 2 O + OH HCO + H 2 O 5.HO 2 + HO 2 H 2 O 2 + O 2 H 2 O 2 + OH H 2 O + HO 2 H 2 O 2 + h 2 OH 6.HO 2 + O 3 OH + 2 O 2

5 Troposphäre mit Stickoxiden Zusätzliche Reaktionen: 7.NO + O 3 NO 2 + O 2 8.NO 2 + h O( 3 P) + NO O( 3 P) + O 2 O 3 9.NO + HO 2 NO 2 + OH 10.NMKW + OH R R + O 2 RO CH 3 O 2 + NO CH 3 O + NO 2 12.NO 2 + OH HNO 3

6 OH HO 2 CO O3O3 H2O2H2O2 CH 4 CH 2 O

7 OH HO 2 CO O3O3 H2O2H2O2 CH 4 CH 2 O NO 2 NO HNO 3 NMKW RO

8 Quelle:Chameides et al. (1992): Ozone Precursor Relationships in the Ambient tmosphere. JGR 97, EKMA - Plots städtischer Bereich ländlicher Bereich trop. Regenwald remote marine

9 Quelle:Klemm & Stockwell, 1999 NO x -limitiertVOC-limitiert NO x - sensitiv VOC- sensitiv Überlappungsbereich

10 Bewertung der relativen Rollen von NO x und NMKW bei der O 3 -Produktion Sensitivity die O 3 -Bildung ist VOC-sensitiv, wenn und entsprechend NO x -sensitiv, wenn Vorsicht: kann negativ sein. Limitation Die O 3 -Bildung ist NO x -limitiert, wenn > 0 die O 3 -Bildung ist VOC-limitiert, wenn < 0

11 Quelle:Milford et al., 1994

12 Fahnen

13

14

15 Quelle:Trainer et al. =

16 Grenz- und Schwellenwerte für Ozon EU hat folgende "Schwellenwerte" festgelegt und mittels der 2. Bundesimmissionsschutzverordnung (BImSchV) in das deutsche Immissionsschutzrecht übernommen: Richtwert Menschliche Gesundheit 30-Min-Mittelwert120 µg/m³ VDI-Richtlinie 2310 Bl. 15 Leitwert Menschliche Gesundheit 1-Std-Mittelwert µg/m³WHO Schwellenwert Menschliche Gesundheit 1-Std-Mittelwert180 µg/m³ Schwellenwert Menschliche Gesundheit 1-Std-Mittelwert360 µg/m³ Schwellenwert Menschliche Gesundheit 1-Std-Mittelwert240 µg/m³BImSchG Schwellenwert Menschliche Gesundheit wie 22. BImSchV EG-Richtlinie 92/72/EWG Schwellenwert Menschliche Gesundheit 8-Std-Mittelwert110 µg/m³ SchwellenwertVegetation1-Std-Mittelwert200 µg/m³ SchwellenwertVegetationTagesmittelwert65 µg/m³22. BImSchV VerbindlichkeitSchutzobjektZeitbezugImmissionswert aus: Abschlussbericht Seminar Atmosphärische Chemie, SS 1998

17 Ozon – Episoden im regionalen Maßstab Berechnete Ozonkonzentration in ppb in ca. 0 bis 40 m Höhe um 14 UTC oder 16 Uhr MESZ, 13. August 1997 (linkes Bild). Über Nordrhein-Westfalen liegt ein Band erhöhter Ozonkonzentrationen, das sich von der Schweiz bis zur Nordsee erstreckt. Bereits am nächsten Tag (rechtes Bild) wird dieser Bereich nach Osten verschoben sein. Quelle: EURAD-Projekthttp://www.uni-koeln.de/math-nat-fak/geomet/eurad

18 EURAD Modellsystem EURAD zur Prognose von Luftschadstoff- konzentrationen in der Mesoskala Quelle:

19 O 3 – Vorhersage (EURAD) Vergleich von Vorhersage und Messung, Tagesmittelwerte für Münster Quelle:

20 Ozon – Zeitreihe im Fichtelgebirge Stundenmittelwerte (ppb)

21 Ozon - Trends Ozon – Mischungsverhältnisse im Fichtelgebirge. Dargestellt sind Perzentilen der Stundenmittelwerte der Kalenderjahre

22 O 3 - Trend in NRW data source:

23 Oltmansa et al. (2006) Long-term changes in tropospheric ozone, Atmospheric Environment 40, 3156–3173 O 3 - Trend global

24 global OH Jos Lelieveld: Self-cleaning capacity of the atmosphere and land-biosphere processes

25 global OH Rohrer, F. & Berresheim, H. (2006) Strong correlation between levels of tropospheric hydroxyl radicals and solar ultraviolet radiation. Nature 442, Correlation of measured OH concentrations with simultaneously observed ozone photolysis frequencies, J(O1D). The data represent 5- min averages measured at the Meteorological Observatory Hohen- peissenberg between April 1999 and December 2003 (N < 52,000).

26 ForcingMechanismResponse CH 4 CH 4 + OH productsOH CO CO + OH productsOH NO x O 3 formation, OH recyclingOH NMHC NMHC + OH productsOH ? H 2 O H 2 O + O( 1 D) 2OHOH CFCs stratospheric O 3, tropospheric UV OH global OH Jos Lelieveld: Self-cleaning capacity of the atmosphere and land-biosphere processes

27 global OH Jos Lelieveld: Self-cleaning capacity of the atmosphere and land-biosphere processes


Herunterladen ppt "Umweltmeteorologie Prof. Dr. Otto Klemm 10. Troposphärisches Ozon."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen