Bestimmung spektraler Absorptions- und Streukoeffizienten von Aerosolpartikeln auf Partikelfiltern
Final Report Abstract
Es wurde erstmals ein spektrales optisches Partikel Absorptions-Photometers entwickelt. Das Photometer beruht auf einer Messung der Transmission und Reflexion von Strahlung an einem mit Partikeln beladenen Filter. Die Nachweisgrenze und Zeitauflösung entsprachen den zuvor abgeschätzten Spezifikationen. Die Nachweisgrenze ist kleiner 0.5 Mm-1 bei einer Zeitauflösung von 10 Minuten. Der Spektralbereich bei Feldmesskampagnen betrug dabei 300 bis 950 nm bei einer spektralen Auflösung von 25 nm. Die Kalibrierung wurde mithilfe von Laborexperimenten und Strahlungstransfermodellen durchgeführt. Es wurden zwei Strahlungstransfermodelle entwickelt. Zuerst wurde ein Strahlungstransfermodell auf Basis von Raytracing entwickelt. Korrekturfaktoren wurden mit Hilfe von Lookup-Tabellen ermittelt. Diese Methode erwies sich als nicht sehr flexible und war sehr rechenintensiv. Ein Zweistrom-Strahlungstransfermodell erwies sich als sehr flexibler. Ein weitere Vorteil des Zweistrommodells war, dass der Partikel-Asymmetrieparameter berücksichtigt wurde. Diese ermöglicht, bei einer a priori Annahme des Aerosoltyps, eine Ableitung des spektralen Partikelstreukoeffizienten. Es wurden unterschiedliche Aerosoltypen, Mineralstaub (Labor und SAMUM-1 Feldmesskampagne), Mischung aus Mineralstaub und marinen Aerosol (SAMUM-2 Feldmesskampagne)und urbanes Aerosol (Leipzig) untersucht. Diese Aerosole weisen spezifische Absorptionsspektren auf, welche eine Unterscheidung der absorbierenden Spezies ermöglicht.
Publications
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