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Extreme Ozonverluste im Frühjahr über Europa
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Quantifizierung des chemisch bedingten Ozonverlusts im Nordwinter sowie
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dessen Auswirkungen auf mittlere Breiten in Europa:
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Im Winter 2010/2011 wurde die bisher stärkste Ozonzerstörung im Bereich
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des Arktischen Polarwirbels beobachtet. Die Auswirkungen solch starker
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Verluste auf Mitteleuropa waren im Jahr 2006 am stärksten. Im Rahmen
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von der `Wissensplattform "Erde und Umwelt" (ESKP)`_ soll ein Frühwarnsystem
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für solche Ereignisse etabliert werden.
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Grundlage sind Simulationen mit dem Jülicher Chemie-Transportmodell
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`CLaMS`_, welches über innovative Transport- und Mischungsalgorithmen zur
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Berechnung des Austauschs von Luftmassen zwischen polaren und mittleren
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Breiten (z. B. Einmischung ozonarmer Luft über Europa) verfügt. Die
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realitätsnahen Simulationen werden durch Satellitenbeobachtungen
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initialisiert und meteorologische Vorhersagen des ECMWF angetrieben.
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Für die arktischen Winter der einzelnen Jahre 2010-2018 sind auf
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weiteren Seiten `Berechnungen des Ozonverlusts`_ und
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`Abschätzungen aus der Temperatur`_ dargestellt.
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Es wird auch gezeigt, wie
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sich der `UV-Anstieg`_ am Boden im Verlauf des Frühjahres entwickeln
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würde im Falle verscheidener Ozonverluste. Für den Winter 2016
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sind berechneter Ozonverlust und Ozonsäule sowie der daraus berechnete
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maximale UV-Index (zur Mittagszeit bei wolkenfreien Himmel) als
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`Kartendarstellung`_ für die einzelnen Tage gezeigt.
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Zusammenfassung für den Winter 2015/2016:
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* Die stratosphärischen Temperaturen im Winter 2015/2016 waren so
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niedrig wie in den letzten Jahrzehnten noch nie beobachtet.
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* Dadurch wurden Polare Stratosphärenwolken (PSCs) in weiten
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Bereichen zwischen etwa 14 und 26 Kilometern Höhe beobachtet, das
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ist weit mehr als normalerweise beobachtet.
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* Dies führte zu Chlor-Aktivierung und im Sonnenlicht zum
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katalytischen Ozonabbau. Nach Berechnungen mit dem Modell CLaMS
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ist der Ozonverlust in der Säule größer, als im bisherigen
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"Rekordwinter" 2011.
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* Anfang März fand eine sogenannte Stratosphärenerwärmung statt, die
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-wie in jedem Jahr- zum Zusammenbruch des Polarwirbels führte.
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* Seit etwa 10. März stoppte der katalytische Ozonabbau, da sich
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inzwischen die "aktiven Chlorverbindungen" wieder nach HCl und
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ClONO\ :sub:`2`\ umgewandelt haben (konsistent im Modell und in den
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Beobachtungen).
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* Aus den niedrigeren Ozonsäulen resultierte eine leichte Erhöhung
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des UV-Strahung am Boden. Allerdings ist die UV-Einstrahlung in
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diesen Breiten und zu dieser Jahreszeit gering. Dort, wohin die
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Luftmassen des Polarwirbel verschoben wurden, bedeutet das einen
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UV-Index Anfang März, wie man ihn normalerweise erst Ende März
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erwarten würde. Extrem hohe UV-Werte wie im Antarktischen Frühling
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unter dem Ozonloch traten nicht auf.
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Die unten stehenden Bilder zeigen als Beispiel die geographische
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Verteilung des berechneten Ozons (oben) und Ozonverlustes (unten) für
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den 28. März 2011. Gezeigt ist jeweils die Gesamtsäule zwischen 12 und
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22 km Höhe in Dobson-Einheiten (DU).
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.. _Berechnungen des Ozonverlusts: /ozoneloss/clams/2018
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.. _Abschätzungen aus der Temperatur: /ozoneloss/vpsc/2018
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.. _UV-Anstieg: /ozoneloss/uvi
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.. _Kartendarstellung: /ozoneloss/uvmap/160321
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.. _Wissensplattform "Erde und Umwelt" (ESKP): /eskp
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.. _CLaMS: http://en.wikipedia.org/wiki/CLaMS
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