Analyse des Einflusses des Luftkehrs auf die natürliche Zirrusbewölkung über Europa, Nordafrika und dem Nordatlantik

Krebs, Waldemar (2006): Analyse des Einflusses des Luftkehrs auf die natürliche Zirrusbewölkung über Europa, Nordafrika und dem Nordatlantik. Dissertation, LMU München: Fakultät für Physik

Abstract

Air traffic impacts cirrus cloud cover and consequently the radiation budget of the earth. Additionally air traffic may change the optical properties of already existent cirrus clouds and hence the radiation budget of the atmosphere. For the first time the impact of air traffic was investigated over Europe, North-Atlantic and North-Africa for a period of 11 months of 2004 with a high temporal-resolution satellite sensor. A significant correlation between cirrus cloud cover and air traffic density was shown for the region of interest. The air traffic induced cirrus cloud cover has been estimated with 0.6±0.2% for this region. Global extrapolation yields 0.17± 0.06%. Based on this value an air traffic induced radiative forcing of 34 mW/m2 follows. The direct investigation of the impact of air traffic on outgoing fluxes yields a warming effect of 1.1 W/m2 for the region of interest. This value has been calculated from the difference between outgoing fluxes of air traffic free regions and the whole region. The global extrapolation yields a warming of 290 mW/m2. However this value is very uncertain. Additionally further aspects have been investigated. As a result, a strong dependency of the impact of air traffic on the geographic location and daytime could be shown.

Abstract

Der Flugverkehr wirkt durch eine Erhöhung des Bedeckungsgrades auf den Strahlungshaushalt der Erde. Zusätzlich kann er die optischen Eigenschaften von bereits vorhandenen Zirren verändern und damit die Strahlungsbilanz beeinflussen. In dieser Arbeit wurde erstmals für das Gebiet Europa, Nordatlantik und Nordafrika und für einen Zeitraum von 11 Monaten des Jahres 2004 der Einfluss des Flugverkehrs auf die Zirrusbedeckung und die Strahlungsbilanz der Erde mit Hilfe eines zeitlich hochauflösenden Satellitensensors untersucht. Für das Untersuchungsgebiet konnte eine deutliche Korrelation zwischen Zirrusbedeckung und Flugverkehrsdichte gezeigt werden. Die Abschätzung des flugverkehrsinduzierten Bedeckungsgrades beträgt 0.6±0.2%. Global ergibt sich daraus eine zusätzliche Bedeckung von 0.17± 0.06%. Damit läßt sich ein flugverkehrsinduzierter Strahlungsantrieb mit 34 mW/m2 abschätzen. Die direkte Untersuchung des Einflusses des Flugverkehrs auf die ausgehenden Strahlungsflussdichten liefert für das Untersuchungsgebiet einen erwärmenden Effekt von 1.1 W/m2. Dieser Wert ergibt sich aus der Differenz der mittleren Strahlungsflussdichten ohne Flugverkehr und dem Gesamtgebiet. Global extrapoliert ergibt sich eine Erwärmung von 290 mW/m2. Dieser Wert ist jedoch mit einer sehr großen Unsicherheit behaftet. Zusätzlich zu der Untersuchung des gesamten Gebietes wurden Teilregionen, sowie die Tages- und Jahreszeitabh¨angigkeit untersucht. Es zeigt sich eine starke regionale Abhängigkeit der Wirkung des Flugverkehrs und eine sehr starke Abhängigkeit von der Tageszeit, zu der dieser stattfindet.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: Flugverkehr, Klima, Strahlungsantrieb, Zirrus, Kondensstreifen, MSG, SEVIRI, Bedeckungsgrad, Cirrus clouds, contrails, air traffic, cloud coverage, contrail frequency, radiative forcing, climate change, Meteosat Second Generation
• Themengebiete: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik ; 500 Naturwissenschaften und Mathematik
• Fakultäten: Fakultät für Physik
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 17. Mai 2006
• 1. Bericht­erstatter:in: Schumann, Ulrich