@phdthesis{Stock2010,
  author    = {Stock, Maria},
  title     = {Charakterisierung der troposph{\"a}rischen Aerosolvariabilit{\"a}t in der europ{\"a}ischen Arktis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-49203},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Auf der Grundlage von Sonnenphotometermessungen an drei Messstationen (AWIPEV/ Koldewey in Ny-{\AA}lesund (78.923 °N, 11.923 °O) 1995-2008, 35. Nordpol Driftstation - NP-35 (84.3-85.5 °N, 41.7-56.6 °O) M{\"a}rz/April 2008, Sodankyl{\"a} (67.37 °N, 26.65 °O) 2004-2007) wird die Aerosolvariabilit{\"a}t in der europ{\"a}ischen Arktis und deren Ursachen untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Frage des Zusammenhanges zwischen den an den Stationen gemessenen Aerosolparametern (Aerosol optische Dicke, Angstr{\"o}m Koeffizient, usw.) und dem Transport des Aerosols sowohl auf kurzen Zeitskalen (Tagen) als auch auf langen Zeitskalen (Monate, Jahre). Um diesen Zusammenhang herzustellen, werden f{\"u}r die kurzen Zeitskalen mit dem Trajektorienmodell PEP-Tracer 5-Tage R{\"u}ckw{\"a}rtstrajektorien in drei Starth{\"o}hen (850 hPa, 700 hPa, 500 hPa) f{\"u}r die Uhrzeiten 00, 06, 12 und 18 Uhr berechnet. Mit Hilfe der nicht-hierarchischen Clustermethode k-means werden die berechneten R{\"u}ckw{\"a}rtstrajektorien dann zu Gruppen zusammengefasst und bestimmten Quellgebieten und den gemessenen Aerosol optischen Dicken zugeordnet. Die Zuordnung von Aerosol optischer Dicke und Quellregion ergibt keinen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Transport verschmutzter Luftmassen aus Europa oder Russland bzw. Asien und erh{\"o}hter Aerosol optischer Dicke. Dennoch ist f{\"u}r einen konkreten Einzelfall (M{\"a}rz 2008) ein direkter Zusammenhang von Aerosoltransport und hohen Aerosol optischen Dicken nachweisbar. In diesem Fall gelangte Waldbrandaerosol aus S{\"u}dwestrussland in die Arktis und konnte sowohl auf der NP-35 als auch in Ny-{\AA}lesund beobachtet werden. In einem weiteren Schritt wird mit Hilfe der EOF-Analyse untersucht, inwieweit großskalige atmosph{\"a}rische Zirkulationsmuster f{\"u}r die Aerosolvariabilit{\"a}t in der europ{\"a}ischen Arktis verantwortlich sind. {\"A}hnlich wie bei der Trajektorienanalyse ist auch die Verbindung der atmosph{\"a}rischen Zirkulation zu den Photometermessungen an den Stationen in der Regel nur schwach ausgepr{\"a}gt. Eine Ausnahme findet sich bei der Betrachtung des Jahresganges des Bodendruckes und der Aerosol optischen Dicke. Hohe Aerosol optische Dicken treten im Fr{\"u}hjahr zum einen dann auf, wenn durch das Islandtief und das sibirische Hochdruckgebiet Luftmassen aus Europa oder Russland/Asien in die Arktis gelangen, und zum anderen, wenn sich ein kr{\"a}ftiges Hochdruckgebiet {\"u}ber Gr{\"o}nland und weiten Teilen der Arktis befindet. Ebenso zeigt sich, dass der {\"U}bergang zwischen Fr{\"u}hjahr und Sommer zumindest teilweise bedingt ist durch denWechsel vom stabilen Polarhoch im Winter und Fr{\"u}hjahr zu einer st{\"a}rker von Tiefdruckgebieten bestimmten arktischen Atmosph{\"a}re im Sommer. Die geringere Aerosolkonzentration im Sommer kann zum Teil mit einer Zunahme der nassen Deposition als Aerosolsenke begr{\"u}ndet werden. F{\"u}r Ny-{\AA}lesund wird neben den Transportmustern auch die chemische Zusammensetzung des Aerosols mit Hilfe von Impaktormessungen an der Zeppelinstation auf dem Zeppelinberg (474m {\"u}.NN) nahe Ny-{\AA}lesund abgeleitet. Dabei ist die positive Korrelation der Aerosoloptischen Dicke mit der Konzentration von Sulfationen und Ruß sehr deutlich. Beide Stoffe gelangen zu einem Großteil durch anthropogene Emissionen in die Atmosph{\"a}re. Die damit nachweisbar anthropogen gepr{\"a}gte Zusammensetzung des arktischen Aerosols steht im Widerspruch zum nicht eindeutig herstellbaren Zusammenhang mit dem Transport des Aerosols aus Industrieregionen. Dies kann nur durch einen oder mehrere gleichzeitig stattfindende Transformationsprozesse (z. B. Nukleation von Schwefels{\"a}urepartikeln) w{\"a}hrend des Transportes aus den Quellregionen (Europa, Russland) erkl{\"a}rt werden.},
  language  = {de}
}
@article{HoffmannOsterlohStoneetal.2012,
  author    = {Hoffmann, Anne and Osterloh, Lukas and Stone, Robert and Lampert, Astrid and Ritter, Christoph and Stock, Maria and Tunved, Peter and Hennig, Tabea and B{\"o}ckmann, Christine and Li, Shao-Meng and Eleftheriadis, Kostas and Maturilli, Marion and Orgis, Thomas and Herber, Andreas and Neuber, Roland and Dethloff, Klaus},
  title     = {Remote sensing and in-situ measurements of tropospheric aerosol, a PAMARCMiP case study},
  series = {Atmospheric environment : air pollution ; emissions, transport and dispersion, transformation, deposition effects, micrometeorology, urban atmosphere, global atmosphere},
  volume    = {52},
  journal   = {Atmospheric environment : air pollution ; emissions, transport and dispersion, transformation, deposition effects, micrometeorology, urban atmosphere, global atmosphere},
  number    = {3},
  publisher = {Elsevier},
  address   = {Oxford},
  issn      = {1352-2310},
  doi       = {10.1016/j.atmosenv.2011.11.027},
  pages     = {56 -- 66},
  year      = {2012},
  abstract  = {In this work, a closure experiment for tropospheric aerosol is presented. Aerosol size distributions and single scattering albedo from remote sensing data are compared to those measured in-situ. An aerosol pollution event on 4 April 2009 was observed by ground based and airborne lidar and photometer in and around Ny-Alesund, Spitsbergen, as well as by DMPS, nephelometer and particle soot absorption photometer at the nearby Zeppelin Mountain Research Station. The presented measurements were conducted in an area of 40 x 20 km around Ny-Alesund as part of the 2009 Polar Airborne Measurements and Arctic Regional Climate Model Simulation Project (PAMARCMiP). Aerosol mainly in the accumulation mode was found in the lower troposphere, however, enhanced backscattering was observed up to the tropopause altitude. A comparison of meteorological data available at different locations reveals a stable multi-layer-structure of the lower troposphere. It is followed by the retrieval of optical and microphysical aerosol parameters. Extinction values have been derived using two different methods, and it was found that extinction (especially in the UV) derived from Raman lidar data significantly surpasses the extinction derived from photometer AOD profiles. Airborne lidar data shows volume depolarization values to be less than 2.5\% between 500 m and 2.5 km altitude, hence, particles in this range can be assumed to be of spherical shape. In-situ particle number concentrations measured at the Zeppelin Mountain Research Station at 474 m altitude peak at about 0.18 mu m diameter, which was also found for the microphysical inversion calculations performed at 850 m and 1500 m altitude. Number concentrations depend on the assumed extinction values, and slightly decrease with altitude as well as the effective particle diameter. A low imaginary part in the derived refractive index suggests weakly absorbing aerosols, which is confirmed by low black carbon concentrations, measured at the Zeppelin Mountain as well as on board the Polar 5 aircraft.},
  language  = {en}
}