Umwelt / Umweltforschung / Schadstoffausbreitung / Bestimmung der Mischungshöhe mit RASS und Ceilometer
Zusammenfassung

Die Mischungshöhe ist für Ausbreitungsmodelle eine wichtige Eingangsgröße. Sie ist jener vertikale Bereich, in welchem die in Bodennähe freigesetzten Spurenstoffe verteilt werden. Sie kann unter anderem aus RASS-Vertikalprofilen und Ceilometer-Rückstreuprofilen abgeleitet werden.

Projektziele

Bestimmung der Mischungshöhe mit RASS und Ceilometer

Ergebnisse

Ein RASS (radio acoustic sounding system) misst vertikale Profile von Temperatur und Wind bis einige hundert Meter über Grund, aus denen Mischungshöhen (MH) mit drei verschiedenen Methoden abgeleitet werden können:

a) Parcel-Methode (labile Schichtung): Die MH ist jene Höhe, in der die Trockenadiabate das vertikale Profil der potenziellen Temperatur schneidet. Voraussetzung ist eine überadiabatische Schichtung am Boden.

b) Richardson-Methode: Die MH ergibt sich als das Verhältnis von Auftriebs- zu Scherungskräften in jener Höhe, in der die kritische Richardsonzahl RiC überschritten wird.

c) Heffter-Methode (Inversionen): In einer Schicht mit einer Temperaturzunahme von über 5 K/km ist die MH jene Höhe, in der die Temperatur 2 K über der Inversionsbasis liegt.

Mit einem Ceilometer wird die Mischungshöhe aus der vertikalen Aerosolverteilung ab­geleitet. Die MH ist identisch mit der Obergrenze der Schicht mit hoher Aerosolkonzentration, erkennbar aus einer starken Abnahme der Rückstreuintensität.

RASS und Ceilometer
RASS und Ceilometer © ZAMG

 

Tagesgang MH
Tagesgang MH © ZAMG

Mittlerer Tagesgang der aus RASS-Messungen abgeleiteten MH in einem alpinen Tal. He bedeutet MH-Berechnung nach Heffter, Pa bedeutet Parcel-Methode und RIC 0,65 bedeutet MH-Berechnung nach Richardson bei einer kritischen Richardsonzahl von 0,65.

MH nach 3 verschiedenen Methoden
MH nach 3 verschiedenen Methoden © ZAMG

Vergleich der aus RASS-Messungen abgeleiteten MH nach 3 verschiedenen Methoden (Heffter, Parcel, Richardson) mit der vom Ceilometer ausgegebenen Grenzschichthöhe am 20. 2. 2010 in Wien. Bei der Richardson-Methode wurde RiC = 0,5 angenommen.

Projektbeginn 03.2011
Projektteam
AnsprechpersonAbteilungEmailTelefon
LOTTERANER Christoph Ing. Mag. Dr.Umwelt+43(0)1 36026 2410
RAU Gabriele Mag.Umwelt+43(0)1 36026 2413
Luftqualitätsindex
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Trajektorien © ZAMG
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Großräumiger Schadstofftransport
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