Aufteilung des Transferwiderstands zwischen Luft und Wasser beim Austausch flüchtiger Substanzen mittlerer Löslichkeit zwischen Ozean und Atmosphäre.

Kräuter, Christine (2011) Aufteilung des Transferwiderstands zwischen Luft und Wasser beim Austausch flüchtiger Substanzen mittlerer Löslichkeit zwischen Ozean und Atmosphäre. (Diploma thesis), Universität Heidelberg, Heidelberg, Germany, 100 pp.

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Abstract

Der Schwerpunkt der Arbeit ist die Untersuchung des Austauschs volatiler Stoff e mittlerer Löslichkeit zwischen Luft und Wasser. Dazu wurden simultan zehn Transferwiderstände von Tracern aus einem breiten Spektrum an Löslichkeiten in Experimenten am Aeolotron, einem ringförmigen Wind-Wellen-Kanal, gemessen. Die Abhängigkeit der Transferwiderstände von der Schubspannungsgeschwindigkeit und der mittleren quadratischen Neigung wird sowohl für sauberes als auch für oberfächenfi lmbedecktes Wasser untersucht. Dabei wird deutlich, dass kein einzelner Parameter ausreichend ist, um den Gasaustausch für beide Fälle einheitlich zu beschreiben. Des Weiteren wurde die Schmidtzahlskalierung für Tracer mittlerer Löslichkeiten untersucht. Es ist üblich von dem Transferwiderstand eines Tracers mittels dieser Skalierung auf den Transferwiderstand eines anderen Tracers zu schließen. Dies setzt voraus, dass entweder der luft- oder wasserseitige Transferwiderstand für beide Tracer vernachlässigt werden kann, welches für Substanzen mittlerer Löslichkeit nicht gegeben ist. Hier wird daher erstmals eine erweiterte Schmidtzahl-Skalierungsmethode experimentell getestet. Der luftseitige Anteil des Transferwiderstands wird durch Schmidtzahlskalierung mit einem sehr gut löslichen Referenz-Tracer (Methanol) berechnet. Entsprechend wird der wasserseitige Anteil mit einem vollständig wasserseitig kontrollierten Referenz-Tracer (N2O) berechnet. Der Gesamtwiderstand kann mit der Partitionierungsgleichung von Liss und Slater (1974) aus beiden Anteilen zusammengesetzt werden. Die Ergebnisse dieser erweiterten Skalierungsmethode zeigen sehr gute Übereinstimmung mit den direkt gemessenen Transferwiderständen. Schließlich wird eine einfache Funktion angegeben, die das gemessene prozentuale Verhältnis des luftseitigen Widerstands zum Gesamtwiderstand in Abhängigkeit der Schubspannungsgeschwindigkeit und Löslichkeit empirisch beschreibt.

Document Type: Thesis (Diploma thesis)
Thesis Advisor: UNSPECIFIED
Projects: SOPRAN
Date Deposited: 23 Nov 2012 11:59
Last Modified: 23 Nov 2012 11:59
URI: http://oceanrep.geomar.de/id/eprint/19275

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