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Messung turbulenter Spurengasflüsse vom Flugzeug aus

Messung turbulenter Spurengasflüsse vom Flugzeug aus
Forschungsthema:Messung turbulenter Spurengasflüsse vom Flugzeug aus
Typ:Dissertation 2004
Betreuer:Fiedler, F.
Bearbeiter:Wieser, Andreas
Links:Volltext (PDF)
Das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Luftchemie-Messsystem ermöglicht die hochfrequente, gleichzeitige und verlässliche Messung von Ozon, Stickoxiden, Kohlenmono- und Kohlendioxid zur Bestimmung turbulenter Spurengasflüsse nach der Kovarianzmethode.  Das für den Einsatz im Forschungsflugzeug Dornier 128 (D-IBUF) optimierte System, kann auch am Boden und in anderen Flugzeugen betrieben werden. Die Gasanalyse erfolgt durch an die Bedingungen im Messflugzeug angepasste Geräte und einem aus kommerziellen Komponenten aufgebauten System. Das spezielle Gasleitsystem verhindert Kontamination, minimiert Verluste und beliefert die Analysatoren unter allen Flugbedingungen mit Messgas in ausreichender Menge und geeignetem Druck.  Neue Kalibrierstrategien und die Entwicklung eines automatischen Stickoxidkalibrators ermöglichen höchstmögliche Genauigkeit, die durch internationale Qualitätssicherungsprogramme nachgewiesen wurde. Der Einfluss des Flugzustands, Verweil- und Trägheitszeiten wurden anhand von Messflügen bestimmt und Korrekturverfahren entwickelt. Die Berechnung der turbulenten Spurengasflüsse erfolgt unter Verwendung der hochfrequenten Windgeschwindigkeitsdaten aus dem Flugzeugmesssystems nach der Kovarianzmethode. Kovarianzspektren von Spurengasen und Vertikalwind, zusammen mit Kovarianzspektren der Spurengase ermöglichen es, Transportprozesse und chemische Umwandlungen zu identifizieren, durch Integration zu quantifizieren und deren charakteristische Skalen zu bestimmen.