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Schween, Jan H. (2003): Erweiterung der `Localized Near Field' Theorie zur Bestimmung von Quellstärken bei beliebiger thermischer Schichtung in einem Waldbestand. Dissertation, LMU München: Faculty of Physics
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Abstract

The energy and mass budget of the atmosphere is mainly determined by the exchange at the earths surface. Here plant canopies play a major role. The 'Localized Near Field Theorie' (LNF) of Raupach (1989) describes the relation between concentration profiles and source/sink profiles inside the plant canopy. This work describes a general method based on the LNF to calculate source distributions from measured concentration profiles inside a plant canopy. The LNF is used for the first time to examine the effects of the so called roughness sublayer. To apply the LNF during arbitrary thermal stratification it is necessary to find parametrisations for the input parameters standard deviation of vertical velocity and Lagrangian integral time scale. These are derived from values measured inside a pine forest. Using these parametrisations the distribution of heat sources inside the forest canopy is calculated from measured temperature profiles.

Abstract

Energie- und Stoffumsätze an der Erdoberfläche bestimmen den Energie- und Stoffhaushalt der Atmosphäre. Dabei spielen Pflanzenbestände eine wichtige Rolle. Die 'Localized Near Field Theorie' (LNF) nach Raupach (1989) beschreibt wie Konzentrationsprofile im Pflanzenbestand und die Verteilung der Quellen dort in Beziehung zueinander stehen. In der vorliegenden Arbeit wird ein allgemeines Verfahren auf Basis der LNF zur Berechnung von Quellprofilen aus gemessenen Konzentrationsprofilen vorgestellt. Erstmals werden die Effekte in der sogenannten Rauhigkeitsschicht Mithilfe der LNF untersucht. Um die LNF auf beliebige thermische Schichtung anwenden zu können müssen Parametrisierungen für die Eingangsparameter Standardabweichung der Vertikalgeschwindigkeit und die integrale Lagrangesche Zeitskala gefunden werden. Dies geschieht anhand von in einem Waldbestand gemessenen Werten. Mit dieser Parametrisierung läßt sich schließlich die Verteilung der Wärmequellen im Wald aus gemessenen Temperaturprofilen bestimmen.