ISBN: 3-540-66185-9
TITLE: Handbuch der Umweltvernderungen und kotoxikologie
AUTHOR: Guderian, Robert (Hrsg.)
TOC:

1 Verteilung und Chemie des atmosphrischen Aerosols
1.1 Atmosphrisches Aerosol (P. Winkler) 1
1.1.1 Einleitung 1
1.1.2 Begriffe und Definitionen 2
1.1.3 Grenverteilung 3
1.1.4 Das Mischkernkonzept 6
1.1.5 Feuchtewachstum 9
1.1.6 Chemische Zusammensetzung 14
1.1.6.1 Mineralaerosol 14
1.1.6.2 Maritimes Aerosol 15
1.1.6.3 Zusammensetzung groer Partikel 17
1.1.6.4 Zusammensetzung von Riesen- und Aitkenpartikeln 21
1.1.6.5 Organische Substanzen 22
1.1.6.6 Jahreszeitliche Variation 23
1.1.6.7 Langzeitvernderungen 23
1.1.6.8 Toxische Substanzen im Aerosol 25
1.1.7 Lebensdauer 31
1.1.8 Stratosphrisches Aerosol 31
1.1.9 Klimawirkung des Aerosols 33
1.1.10 Literatur 35
1.2 Atmosphrische Multiphasenchemie (D. Mller) 39
1.2.1 Einfhrung: Zusammenspiel von Gasen, Aerosolen und Tropfen 42
1.2.2 Bildung von Partikeln aus Moleklen (gas-to-particle conversion) 44
1.2.2.1 Homogene Nukleation 44
1.2.2.2 Oberflchenreaktionen an Partikeln (heterogene Chemie) 50
1.2.3 Bildung von Tropfen aus festen Partikeln 53
1.2.3.1 Hygroskopizitt und Wolkenkondensationskerne 53
1.2.3.2 Heterogene Nukleation (Wolkenbildung) 54
1.2.4 Lsung von Gasen in Tropfen 55
1.2.4.1 Gas-Flssig-Gleichgewicht, Henry-Gesetz und Protolysegleichgewichte 56
1.2.4.2 Gas-Tropfen-Phasenbergang und Diffusion im Tropfen 60
1.2.4.3 Zur Rolle von Kohlendioxid und Karbonat 62
1.2.4.4 Oberflchenreaktionen an Tropfen (heterogene Chemie)  Bildung von HNO2 65
1.2.5 Chemische Reaktionen im Tropfen (Flssigphasenchemie) 71
1.2.5.1 Suren und Basen in der Atmosphre (Aziditt Teil 1) 72
1.2.5.2 Das Konzept der Aziditt in der Flssigphase (Aziditt Teil 2) 77
1.2.5.3 Katalytische Reaktionen 81
1.2.5.4 Spezifikation von bergangsmetallionen 82
1.2.5.5 Oxidantienchemie 85
1.2.5.6 Schwefelchemie und Sulfatbildung 93
1.2.5.7 Stickstoffchemie und Nitratbildung 102
1.2.5.8 Organische Verbindungen 105
1.2.6 Wolkenchemie 107
1.2.6.1 Azidittspotential (Aziditt Teil 3) 107
1.2.6.2 Sulfatbildung in der Atmosphre 110
1.2.6.3 Wolkenchemisches Meprogramm Brocken 114
1.2.6.4 Einflu von Wolken auf die Ozonkonzentration 122
1.2.7 Niederschlagschemie 127
1.2.7.1 Aufnahme von Gasen und Aerosolen durch Niederschlag 128
1.2.7.2 Langzeittrends in Europa 131
1.2.7.3 Seehausen Niederschlagschemie 132
1.2.7.4 Zum Verhltnis zwischen Seesalz-Chlorid und Excess-Chlorid 134
1.2.8 Literatur 136
2 Trockene und nasse Deposition von Spurenstoffen aus der Atmosphre (G. Gravenhorst, H. Kreilein, K.-G. Schnitzler, A. Ibrom und E. Ntzmann) 147
2.1 Einleitung 147
2.2 Trockene Deposition von atmosphrischen Spurenstoffen 151
2.2.1 Quantifizierung aufgrund von Vertikalprofilen des Mischungsverhltnisses 151
2.2.2 Quantifizierung mit der Eddy-Kovarianz-Methode 162
2.2.3 Parametrisierung der trockenen Deposition mit der Depositionsgeschwindigkeit 164
2.2.4 Deposition von Partikeln in den Atemwegen 169
2.2.5 Chemische Zusammensetzung von luftgetragenen Partikeln 172
2.2.6 Feldmessungen der trockenen Deposition von Partikeln 180
2.3 Nasse Deposition (Regen- und Schneedisposition) 192
2.3.1 Probleme bei der Bestimmung der nassen Deposition 204
2.3.2 Gehalt von Spurenstoffen in Eismassen 206
2.4 Trockene und nasse Deposition radioaktiver Komponenten 208
2.5 Deposition aus der Atmosphre und ihre Wirkungen 211
2.5.1 Verweilzeit in der Atmosphre 211
2.5.2 Wirkung auf die Biosphre 213
2.5.3 Versauerung der Bden 215
2.5.4 Einseitige Nhrstoffdeposition-Eutrophierung 218
2.6 Kritische Belastungen von kosystemen durch Depositionen 221
2.7 Schlubemerkungen 234
2.8 Literatur 235
3 Modellierung der Ausbreitung und Umwandlung von Schadstoffen in der Atmosphre (A. Ebel) 249
3.1 Einfhrung 249
3.1.1 Ziele der Modellierung 249
3.1.2 Schwerpunkte der Darstellung 254
3.2 Modelltypen 255
3.2.1 Merkmale und Charakterisierung von Modellen 255
3.2.2 Dreidimensionale Chemie-Transport-Modelle 259
3.3 Modellaufbau 262
3.3.1 Kontinuittsgleichung fr Spurengase 262
3.3.2 Chemischer Mechanismus fr die Gasphase 264
3.3.3 Chemischer Mechanismus fr die wrige Phase 266
3.3.4 Heterogene Prozesse, Aerosole 267
3.3.5 Photolysefrequenzen 269
3.3.6 Planetare Grenzschicht und vertikaler Transport 269
3.3.7 Wolken und Aerosole 273
3.3.8 Trockene Deposition 276
3.3.9 Randwerte und Initialisierung 278
3.3.10 Emission von Spurenstoffen 280
3.4 Simulation von atmosphrischen Spurenstoffverteilungen und Bewertung von Manahmen
3.4.1 Beispiel einer berechneten Ozonverteilung 282
3.4.2 Minderungsszenarien 285
3.5 Evaluierung von Modellen 288
3.6 Literatur 292
4 Auswirkungen atmosphrischer Spurenstoffe auf Strahlung und Klima 297
4.1 UV-Strahlung an der Erdoberflche (P. Kpke) 297
4.1.1 Einleitung 297
4.1.2 Eigenschaften von UV-Strahlung 297
4.1.2.1 Grundlagen 297
4.1.2.2 Strahlungsenergetische Gren 299
4.1.2.3 Gewichtete Strahlungsgren 301
4.1.3 Messung und Modellierung von UV-Strahlung 307
4.1.4 Einflu von Atmosphre und Boden auf UV-Strahlung 309
4.1.4.1 Grundlagen 309
4.1.4.2 Einflu des Sonnenstandes 310
4.1.4.3 Einflu von Ozon 312
4.1.4.4 Einflu von Aerosolpartikeln 314
4.1.4.5 Einflu der Bodenalbedo 316
4.1.4.6 Einflu der Hhe 317
4.1.4.7 Einflu von Wolken 318
4.1.5 Variation der UV-Strahlung 321
4.1.5.1 Abhngigkeit von Tages- und Jahreszeit 321
4.1.5.2 Abhngigkeit vom Ort 323
4.1.5.3 Abhngigkeit von der Empfngerorientierung 325
4.1.6 Zuknftige UV-Strahlung 327
4.1.7 Literatur 329
4.2 Treibhauseffekt und Klimanderungen (C.D. Schnwiese) 331
4.2.1 Einfhrung: Klima, Klimageschichte und Klimaprozesse 331
4.2.2 Natrlicher Treibhauseffekt 343
4.2.3 Anthropogene Emissionen und Charakteristika der "Treibhausgase" 348
4.2.4 Klimamodelle 353
4.2.4.1 Notwendigkeit und Problematik der Klimamodelle 353
4.2.4.2 Hierarchie der Klimamodelle 355
4.2.4.3 Klimamodelle im engeren Sinn 357
4.2.5 Klimamodellrechnungen zum anthropogenen "Treibhauseffekt" 359
4.2.5.1 Gleichgewichtssimulationen 359
4.2.5.2 Transiente Simulation 361
4.2.6 Konkurrenzmechanismen 367
4.2.6.1 Anthropogene Faktoren 367
4.2.6.2 Natrliche Faktoren 369
4.2.7 Multiple Klimamodellrechnungen 377
4.2.7.1 Physikalische Simulationen 377
4.2.7.2 Statistische Simulationen 381
4.2.8 Wertung und Ausblick 387
4.2.9 Literatur 388
4.3 Biogeochemische Spurenstoffkreislufe (M. Heimann) 393
4.3.1 Einfhrung 393
4.3.2 Kohlenstoffkreislauf 397
4.3.2.1 berblick 397
4.3.2.2 Atmosphrische CO_2-Konzentration 399
4.3.2.3 Das atmosphrische CO_2-Budget 400
4.3.2.4 Ozeanaufnahme 401
4.3.2.5 Rolle der terrestrischen Biosphre 402
4.3.2.6 Atmosphrischer Sauerstoff, Kohlenstoffisotope (^13C, ^14C) 403
4.3.3 Kreislauf des Methans 405
4.3.3.1 berblick 405
4.3.3.2 Atmosphrische CH_4-Konzentration 407
4.3.3.3 Globales CH_4-Budget 408
4.3.4 Distickstoffoxid (N_2O) 409
4.3.4.1 berblick 409
4.3.4.2 Atmosphrische N_2O-Konzentration 410
4.3.4.3 Das globale Budget des N_2O 411
4.3.5 Szenarien 412
4.3.5.1 Zuknftiger atmosphrischer CO_2-Anstieg 412
4.3.5.2 Strahlungsantrieb ("Radiative Forcing") 413
4.3.5.3 Treibhauspotential ("Global Warming Potential") 415
4.3.5.4 Strahlungsbelastung durch Treibhausgase und Aerosole im 21. Jahrhundert 416
4.3.6 Literatur 417
4.4 Stadtklima (W. Kuttler) 420
4.4.1 Einfhrung 420
4.4.2 Ursachen des Stadtklimas 420
4.4.3 Thermische und hydrologische Eigenschaften des stdtischen Untergrundes 422
4.4.4 Aufbau der Stadtatmosphre, Windverhltnisse 426
4.4.5 Strahlungs- und Wrmehaushalt 435
4.4.6 Stdtische berwrmung 441
4.4.7 Luftverunreinigungen 450
4.4.8 Bewertungsaspekte des Stadtklimas 454
4.4.9 Anthropogener Treibhauseffekt und Stadtklima 462
4.4.10 Literatur 468
Glossar 471
Sachverzeichnis 499
END
