Vermischungsvorgänge in der unteren Troposphäre über orographisch strukturiertem Gelände. Ein Beitrag zum EUROTRAC-Teilprojekt TRACT

Meteorologische und luftchemische Messungen, die während der TRACT Feldmeßkampagne im September 1992 in Südwestdeutschland, Ostfrankreich und der Nordschweiz durchgeführt wurden, zeigen einen starken Einfluß der Orographie auf die vertikale Durchmischung und den Horizontaltransport von Luftmassen in der unteren Troposphäre während Schönwetterlagen.
Detaillierte Untersuchungen der konvektiven Grenzschichtentwicklung werden sowohl anhand von Meßdaten als auch mittels einfacher Modellrechnungen durchgeführt. Es werden verschiedene Parametrisierungen der Grenzschichtentwicklung diskutiert, die orographisch bedingte Advektionseffekte berücksichtigen und somit zu einer besseren Beschreibung der Grenzschichthöhe über unebenem Gelände beitragen.
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Über hügeligem Gelände wird der Austausch zwischen der atmosphärischen Grenzschicht und der freien Troposphäre (Handover) durch Stufen in der Grenzschichthöhe und Durchbrüche in der Grenzschichtinversion verstärkt.
Regionale Windsysteme entlang der großen Täler zwischen den Gebirgen bewirken einen Transport von Luftverunreinigungen zwischen verschiedenen städtischen Ballungszentren. Diesen regionalen Luftströmungen sind thermisch induzierte Zirkulationssysteme an den Berghängen und in den Seitentälern der Gebirge überlagert, die zu einem Luftmassenaustausch zwischen den dicht besiedelten Tälern mit hohen Emissionen und den ländlichen Bergregionen führen. Es wird gezeigt, daß hierbei die nächtlichen Bergwinde zu sekundären Ozonmaxima an Talstationen führen können.
Geländebeeinflußte Nebelverteilungen bewirken starke räumliche Unterschiede in den Spurengasverteilungen und in der Grenzschichthöhe und begünstigen somit das Handover an Grenzschichtstufen.

Meteorological and chemical measurements carried out during the TRACT campaign in
September 1992 in southwest Germany, eastern France and northern Switzerland show a
strong in uence of the orography on the vertical mixing and horizontal transport of air
masses in the lower troposphere during fair weather conditions.
Measurements as well as calculations with growth-rate models are used for a detailed
analysis of the convective boundary-layer development. Valuations of parameterizations
of the boundary-layer development including orographically induced advective effects are
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addressed, which can lead to a better description of the boundary-layer height over non flat terrain.
The exchange between the atmospheric boundary layer and the free troposphere (handover) over hilly terrain is enhanced by steps in the boundary-layer height and by gaps in the boundary-layer inversion.
Transport of air pollutants between different urban agglomeration areas is generated by
regional scale wind systems along the valleys between the major mountain ranges. Superposed to these regional scale air
ows, thermal induced circulation systems at slopes and in side valleys of mountains lead to an air-mass exchange between the dense populated valleys with high emissions and the rural mountainous regions. It is shown that secon-
dary maxima in the ozone concentrations at valley stations can be caused by nocturnal mountain winds.
Terrain in uenced fog events are leading to strong spatial differences in the distribution of
air pollutants and in the boundary-layer height, which favoure the handover at inversion
steps.