Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Fernerkundung und Flussbestimmung von atmosphärischen Spurengasen mit Hilfe der Differentiellen Optischen Absorptionsspektroskopie (DOAS). Im Rahmen des CARIBIC-Projektes (Civil Aircraft for the Regular Investigation of the atmosphere Based on an Instrument Container) wird seit 2010 ein neues DOAS-Gerät einmal pro Monat als Bestandteil eines vollautomatischen Messcontainers im Frachtraum eines Passagierflugzeuges installiert. Mit diesem Instrument werden Stickstoffdioxid (NO2), Schwefeldioxid (SO2), Brommonoxid (BrO), salpetrige Säure (HONO), Formaldehyd (HCHO) und Ozon (O3) gemessen. Die Resultate dieser Messungen werden mit Schwerpunkt auf SO2 und NO2 vorgestellt, welche in den Abluftfahnen von großen industriellen Anlagen und Städten gemessen wurden. Mit Hilfe von Flussberechnungen werden die SO2-Emissionen einer Nickelschmelze in Norilsk (Siberien) und die NO2-Emissionen der Stadt Paris abgeschätzt. Dabei werden die Unsicherheitsfaktoren diskutiert und Vergleiche mit Satellitendaten angestellt. Es wird der Frage nachgegangen, ob sich mit Hilfe ähnlicher Geräte auf weiteren Passagierflugzeugen solche Berechnungen zur Quantifizierung weiterer Quellen nutzen lassen.
This thesis deals with the remote sensing and the flux calculation of atmospheric trace gases, using Differential Optical Absorption Spectroscopy (DOAS). Since 2010, within the CARIBIC project (Civil Aircraft for the Regular Investigation of the atmosphere Based on an Instrument Container), a new DOAS instrument is installed in the cargo compartment of a passenger aircraft once per month as part of a fully automated measurement container. With this instrument, nitrogen dioxide (NO2), sulfphur dioxide (SO2), bromine oxide (BrO), nitrous acid (HONO), formaldehyde (HCHO) and ozone (O3) are measured. The results of these measurements are presented with focus on SO2 and NO2, which were observed in the downwind plumes of large industrial plants and cities. Using flux calculations, the emission of SO2 from a nickel smelter in Norilsk (Siberia) and the NO2 emission of the city of Paris are estimated. Thereby, the uncertainty factors are discussed and comparison with satellite data are performed. The question is dealt with, whether such calculations can be used to quantify further emission sources using similar instruments onboard additional passenger aircraft.
DOAS spectroscopy onboard the CARIBIC passenger aircraft trace gas concentration and flux measurement of lcalized sources
2013
229 Seiten, Bilder, Tabellen, 275 Quellen
Hochschulschrift
Englisch
Comparison of DOAS Results from the Airborne CARIBIC System with Satellite Observations
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