Untersuchung der Variabilität des atmosphärischen Methanhaushalts hochpolarer Breiten anhand eines regionalen Trajektorienmodells und der Messung stabiler Isotope
type: CreativeWork
description: In der vorliegenden Arbeit wird der Methanhaushalt mit Hilfe von troposphärischen Messungen an den Stationen Alert (Arktis) und Neumayer (Antarktis) untersucht. Einerseits wurde hierzu ein regionales Trajektorien-Modell entwickelt, das anhand kontinuierlicher CH4- und CO2-Messungen in Alert Methanquellstärken nördlicher Breiten (bis ca. 40°N) berechnet. Mit dem Modell wurde für die Jahre 1988 bis 1999 ein mittlerer anthropogener Quellfluss von (77 ± 10) Tg CH4/Jahr für Nord-Eurasien bzw. (59 ± 8) Tg CH4/Jahr für Nordamerika berechnet. Diese Flüsse sind um 40 % bzw. 60 % höher als die der EDGAR-Statistik im selben Zeitraum. Für Europa ergibt sich eine signifikante Reduktion der jährlichen Quellstärke um insgesamt etwa 30 Tg, die ausreichen würde, die derzeitige Stagnation des globalen CH4-Anstiegs zu erklären. Im zweiten Teil der Arbeit werden die Messungen der stabilen Methanisotope an Luftproben der beiden Stationen vorgestellt. Insbesondere gelang es erstmals, den dD-CH4-Jahresgang in der Südhemisphäre aufzulösen; er beträgt (peak-to-peak) etwa 2.4 ‰ (Neumayer) bzw. 6.8 ‰ (Alert). Für d13C-CH4 ergibt sich ein Jahresgang von etwa 0.12 ‰ (Neumayer) bzw. 0.38 ‰ (Alert). Aus der Differenz der beiden Stationen leitet sich eine Trennung der mittleren troposphärischen CH4-Senke von e13C = (-7.2 ± 1.3) ‰ bzw. e2H = (-234 ± 13) ‰ her, die sich auch aus der Analyse des südhemisphärischen Jahresgangs ergibt. Aus beiden Ansätzen lässt sich die Isotopie der mittleren Quelle zu d13CQ = (-53.9 ± 0.7) ‰ bzw. dDQ = (-275 ± 23) ‰ bestimmen. Ein anhaltender Langzeittrend in beiden stabilen Isotopen zeigt, dass sich die Isotope im Gegensatz zur Konzentration noch nicht im Quell-Senken-Gleichgewicht befinden.
abstract: In der vorliegenden Arbeit wird der Methanhaushalt mit Hilfe von troposphärischen Messungen an den Stationen Alert (Arktis) und Neumayer (Antarktis) untersucht. Einerseits wurde hierzu ein regionales Trajektorien-Modell entwickelt, das anhand kontinuierlicher CH4- und CO2-Messungen in Alert Methanquellstärken nördlicher Breiten (bis ca. 40°N) berechnet. Mit dem Modell wurde für die Jahre 1988 bis 1999 ein mittlerer anthropogener Quellfluss von (77 ± 10) Tg CH4/Jahr für Nord-Eurasien bzw. (59 ± 8) Tg CH4/Jahr für Nordamerika berechnet. Diese Flüsse sind um 40 % bzw. 60 % höher als die der EDGAR-Statistik im selben Zeitraum. Für Europa ergibt sich eine signifikante Reduktion der jährlichen Quellstärke um insgesamt etwa 30 Tg, die ausreichen würde, die derzeitige Stagnation des globalen CH4-Anstiegs zu erklären. Im zweiten Teil der Arbeit werden die Messungen der stabilen Methanisotope an Luftproben der beiden Stationen vorgestellt. Insbesondere gelang es erstmals, den dD-CH4-Jahresgang in der Südhemisphäre aufzulösen; er beträgt (peak-to-peak) etwa 2.4 ‰ (Neumayer) bzw. 6.8 ‰ (Alert). Für d13C-CH4 ergibt sich ein Jahresgang von etwa 0.12 ‰ (Neumayer) bzw. 0.38 ‰ (Alert). Aus der Differenz der beiden Stationen leitet sich eine Trennung der mittleren troposphärischen CH4-Senke von e13C = (-7.2 ± 1.3) ‰ bzw. e2H = (-234 ± 13) ‰ her, die sich auch aus der Analyse des südhemisphärischen Jahresgangs ergibt. Aus beiden Ansätzen lässt sich die Isotopie der mittleren Quelle zu d13CQ = (-53.9 ± 0.7) ‰ bzw. dDQ = (-275 ± 23) ‰ bestimmen. Ein anhaltender Langzeittrend in beiden stabilen Isotopen zeigt, dass sich die Isotope im Gegensatz zur Konzentration noch nicht im Quell-Senken-Gleichgewicht befinden.
author: Poß, Christian
date published: 2003-07-23
date modified: 2026-07-24T02:29:42Z
provider: Universität Heidelberg
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: Universität Heidelberg