Optiska djupet för atmosfäriska aerosolpartiklar över södra Sverige

• Main Author: Lilja, Jonas
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: Uppsala universitet, Luft-, vatten och landskapslära 2002
• Subjects: aerosol; optiskt djup; turbuditetskoefficienten; säsongsvariation; solfotometer
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-302882

Aerosoler spelar en viktig roll för klimatet genom att växelverka med solstrålningen. Aerosolpartiklar kan absorbera solstrålning med resultatet att atmosfären värms upp. Mer vanligt är att aerosolpartiklar ger upphov till spridning av solstrålningen, delvis tillbaka ut i rymden, med resultatet att jorden kyls av. Den största påverkan på klimatet är dock att aerosolpartiklar verkar som kondensationskärnor vid molnbildning. Det är sedan molnens olika egenskaper som påverkar klimatet. För att bestämma aerosolförhållandet för den molnfria atmosfären på en plats kan man med solfotometrar bestämma det optiska djupet för aerosolpartiklarna vid olika våglängdsband. Aerosolernas optiska djup är ett mått på hur mycket av den direkta solstrålningen som når ner till marken. Med hjälp av de optiska djupen kan sedan våglängdsexponenten och turbiditetskoefficienten bestämmas. Detta har gjort på två platser i södra Sverige, Marsta och Norrköping. Solfotometrarna som används är kalibrerade med en så kallad Langleymetod ett fåtal gånger på WRC (World Radiation Center) i Davos, Schweiz, men för att resultaten ska bli säkrare bör en kalibreringskontroll genomföras. För att kunna göra en sådan kontroll krävs en lång mätperiod med klara atmosfärsförhållanden vilket det tyvärr inte gjort för mätningarna i Marsta (1997-1999), där mätperioden är kortare än i Norrköping (1995-2001). Innan studien av aerosolernas optiska djup, våglängdsexponenten samt turbiditetskoefficienten kan påbörjas måste mätdatan molnfiltreras eftersom molnen påverkar det optiska djupet. Molnfiltreringen sker automatiskt genom en rad olika tester, i vilka gränsvärdena har satts utifrån var mätningarna utförts någonstans. Studien av aerosolernas optiska djup visar på en sjunkande trend sett över hela mätperioderna. De optiska djupen är generellt högre i Marsta än Norrköping vilket troligtvis kan förklaras med omgivningens beskaffenhet. Medelvärdena av aerosolernas optiska djup för våglängdsbanden 368, 500 och 778 nm under hela mätperioderna är i Marsta 0.29, 0.15 samt 0.07. I Norrköping är motsvarande värden 0.17, 0.12 samt 0.07. Det går även att urskilja en tydlig trend av ökande optiskt djup under sommaren, vilket bland annat beror på att cirkulationen avtar samt att konvektionen tilltar. En annan orsak är att på vintern är polar och arktikluftmassor vanligare än på sommaren. Dessa luftmassor innehåller ett relativt litet antal aerosolpartiklar vilket medför ett mindre optiskt djup. Vad gäller våglängdsexponenten så är även den högre i Marsta än Norrköping vilket indikerar att det är fler små partiklar som bidrar till turbiditeten i Marsta än Norrköping. Medelvärdet av våglängdsexponenten, beräknad med medelvärdena av aerosolernas optiska djup för våglängdsbanden 368, 500 samt 778 nm under perioden 1997-1999, är för Marsta 1.9 och för Norrköping 1.3. Resultaten av turbiditetskoefficienten visar en liknande trend som de optiska djupen det vill säga ett högre värde under sommaren. Detta betyder att antalet partiklar ökar under denna period.