GC/MS-Meßsystem für Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffe

Im Rahmen der Projekte CARIBIC ('Civil Aircraft for the Regular Investigation of the atmosphere Based on an Instrument Container') und INDOEX ('Indian Ocean Experi-ment') wurde ein Gaschromatograph mit Massenspektrometer zur Analyse von Luftproben auf Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffe (NMKW) im ppb- und ppt-Bereich entwickelt. Während INDOEX erfolgte die Probennahme auf dem Forschungsschiff Ronald Brown, während CARIBIC mit einem automatischen Probensammler an Bord eines Passagierflugzeuges (Boeing 767-ER, LTU). Die NMKW-Meßergebnisse wurden zusammen mit Ergebnissen von Mes-sungen von Kohlenmonoxid (CO, einschließlich Isotopenzusam-mensetzung), Ozon (O3), Methan (CH4), Kohlendioxid (CO2), Distickstoffmonoxid (N2O), Schwefelhexafluorid (SF6) und Aerosoleigenschaften sowie meteorologischen Daten inter-pretiert. Während INDOEX (Februar / März 1999) wurde in der maritimen Grenzschicht (MBL) des Indischen Ozeans (IO) eine starke Variabilität diverser Spurengase beobachtet, die teilweise durch regionale Emissionen hervorgerufen wurde, die stärkste Variabilität war jedoch durch Langstrecken-transport aus mittleren Breiten der Nordhemisphäre bedingt. Aufgrund der Abweichungen vom klimatologischen Mittel, sollten regionale Quellen die MBL des IO im allgemeinen stärker beeinflussen. Die Einteilung des IO in meteorologi-sche Luftmassenregime wurde bestätigt. Starke Spurengasgra-dienten an der innertropischen Konvergenzzone (ITCZ) zeigen, daß die ITCZ in erster Linie den Austausch von Luftmassen zwischen den Hemisphären behindert. Bei CARIBIC werden Messungen von Spurengasen (ein-(schließlich NMKW) und Aerosoleigenschaften auf Flügen in der oberen Troposphäre / unteren Stratosphäre durchgeführt. Während eines Flug über Afrika wurden der Einfluß von durch Konvektion in die obere Troposphäre eingebrachten, frischen Abgasen aus Biomassenverbrennung nachgewiesen. Andere Luft-massen wurden durch Emissionen von Erdgas bzw. durch die Stratosphäre beeinflußt.

Within the two international projects CARIBIC and INDOEX a gas chromatograph with mass spectrometric detection (GC/MS) for non-methane hydrocarbons (NMHC) in air samples in the ppb- and ppt range was developed. During INDOEX the samples were taken onboard the research vessel Ronald Brown, during CARIBIC with an automatic air sampler onboard a passenger aircraft (Boeing 767-ER, LTU). The NMHC data were used together with measurements of carbon monoxide (inclu- ding its isotopic composition), ozone, methane, carbon dioxide, nitrous oxide, sulphur hexafluoride, and aerosol properties as well as meteorological data. During INDOEX (February / March 1999) a strong variability of several trace gases was observed in the marine boundary layer of the Indian Ocean (IO). Partly this was caused by regional emissions, but the strongest pollution event was due to long range transport of air from the mid latitudes of the northern hemisphere. Due to the atypical meteorological situation, it can be expected that the MBL of the IO is usually stronger influenced by regional sources. The division of the IO in meteorological air mass regimes was confirmed. Strong trace gas gradients at the intertropical convergence zone (ITCZ) verify that the ITCZ mainly prevents air mass exchange between both hemispheres. During CARIBIC measurements of trace gases (inclu-ding NMHC) and aerosol properties are conducted on regular intercontinental flights in the upper troposphere / lower stratosphere. On a flight over Africa convection of fresh emissions of biomass burning was observed. Other air masses were influenced by loss of natural gas and by the stratosphere.