Modellierung von Kondensstreifenzirren mikrophysikalische und optische Eigenschaften
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2014
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KONDENSSTREIFENZIRREN:
MIKROPHYSIKALISCHE UND OPTISCHE
EIGENSCHAFTEN
DISSERTATION
AN DER FAKULTAET FUER PHYSIK
DER LUDWIG-MAXIMILIANS-UNIVERSITAET
MUENCHEN
VORGELEGT VON
LISA BOCK
AUS KEMPTEN (ALLGAEU)
MUENCHEN. MAERZ 2014
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INHALTSVERZEICHNIS V
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 PARAMETRISIERUNG NATUERLICHER ZIRREN 6
2.1 BEDECKUNGSGRAD UND UEBERSAETTIGUNG 6
2.2 EISNUKLEATION 8
2.2.1 ANSTEUERUNG DER NUKLEATIONSPARAMETRISIERUNG 10
2.2.2 NUKLEATION BEI PRAEEXISITIERENDEM EIS 11
2.3 BUDGETBETRACHTUNG 12
2.4 TUNEN DES MODELLS 16
3 PARAMETRISIERUNG VON KONDENSSTREIFENZIRREN 20
3.1 BEDECKUNGSGRAD 20
3.1.1 POTENTIELLER BEDECKUNGSGRAD 22
3.1.2 VOLUMENBEDECKUNGSGRAD UND GESCHERTER BEDECKUNGSGRAD 24
3.2 PARAMETRISIERTE PROZESSE 25
3.2.1 BILDUNG 25
3.2.2 SCHERUNG UND DIFFUSION 29
3.2.3 SEDIMENTATION 32
* 3.2.4 DEPOSITION BZW. SUBLIMATION 35
3.2.5 NIEDERSCHLAG 36
3.3 BUDGETBETRACHTUNG 37
4 MODELLKLIMATOLOGIE UND VALIDIERUNG 39
4.1 NATUERLICHE ZIRREN 40
4.1.1 BEDECKUNGSGRAD 40
4.1.2 EISWASSERGEHALT 43
*--4.1.3 EISPARTIKELANZAHL 44
4.2 EISUEBERSAETTIGUNG 47
4.3 KONDENSSTREIFENZIRREN 49
4.3.1 BEDECKUNGSGRAD 49
4.3.2 EISWASSERGEHALT 53
4.3.3 EISPARTIKELGROESSE UND OPTISCHE DICKE 54
5 SIMULATION VON KONDENSSTREIFENZIRREN 57
5.1 ZEITLICHE ENTWICKLUNG EINES KONDENSSTREIFENZIRREN-CLUSTERS 57
5.2 BEDECKUNGSGRAD 61
5.3 MIKROPHYSIKALISCHE UND OPTISCHE EIGENSCHAFTEN VON
KONDENSSTREIFENZIRREN . . 65
5.3.1 EISPARTIKELANZAHL UND EISWASSERGEHALT 65
5.3.2 VOLUMENRADIUS UND OPTISCHE DICKE 66
5.4 STRAHLUNGSANTRIEB 70
VI
INHALTSVERZEICHNIS
6 VERWENDUNG ALTERNATIVER TREIBSTOFFE 74
6.1 AENDERUNG DER MIKROPHYSIKALISCHEN UND OPTISCHEN EIGENSCHAFTEN 75
6.2 AENDERUNG DES BEDECKUNGSGRADES 79
6.3 AENDERUNG DER KLIMAWIRKUNG 81
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 83
A SYMBOLE UND ABKUERZUNGEN 88
B GLOSSAR 91
LITERATURVERZEICHNIS 94
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