Original paper
A tethersonde measuring system for detection of O3, NO2, hydrocarbon concentrations, and meteorological parameters in the lower planetary boundary layer
[Fesselballonmeßsystem zur Bestimmung von O3-, NO2- und Kohlenwasserstoff-Konzentrationen sowie meteorologischen Größen in der unteren planetaren Grenzschicht]
Baumbach, G.; Baumann, K.; Grauer, A.; Semmler, R.; Steisslinger, B.; Wanner, H.; Künzle, T.; Neu, U.
Meteorologische Zeitschrift Vol. 2 No. 4 (1993), p. 178 - 188
26 references
published: Sep 1, 1993
published online: Aug 2, 2018
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Abstract
During the Swiss POLLUMET field experiments, a tethersonde measuring system was used to determine the vertical profiles and temporal evolutions of meteorological parameters and air pollutants such as NO2, O3, and hydrocarbons (HC). NO2 and O3 concentrations were measured by continuously operating commercially available sensors. HC components are sampled by a self-made sampling apparatus and adsorbed on to charcoal at different altitudes. The measuring techniques and the calibration procedures are described. The accuracies and interferences of the individual devices are extensively examined and are presented here. It was shown that the maximum deviations of all measured quantities ranged below 11 % even for very low concentrations. For the POLLUMET field experiments 1990 and 1991, vertical profiles of the measured components and their temporal evolution at different heights above ground are presented exemplarily. The results give insight into the behavior (formation and destruction) of air pollutants in the lower planetary boundary layer, they contribute to other measurements of mesoscale studies like POLLUMET, and can be used for model verification.
Kurzfassung
Bei den Schweizer POLLUMET-Meßkampagnen wurde ein Fesselballon-Meßsystem eingesetzt, mit dem die Vertikalprofile von meteorologischen Parametern und Luftverunreinigungskomponenten wie NO2, O3, und Kohlenwasserstoffe bestimmt wurden. NO2 und O3 werden mit kontinuierlich arbeitenden Sensoren gemessen, die käuflich erhältlich sind. Die Kohlenwasserstoffe werden mit einem selbst entwickelten Probenahmesystem in verschiedenen Höhen auf Aktivkohle gesammelt. Die Meßtechniken und die Kalibrierprozeduren werden beschrieben. Die Genauigkeiten und die Querempfindlichkeiten der einzelnen Geräte wurden genau untersucht und hier dargelegt. Es zeigte sich, daß selbst bei niedrigen Kozentrationen die maximalen Abweichungen für alle Meßgrößen kaum mehr als 10 % betragen. Beispielhaft werden von den POLLUMET-Kampagnen 1990 und 1991 Vertikalprofile der Meßgrößen und zeitliche Verläufe in unterschiedlichen Höhen über Grund gezeigt. Die Meßergebnisse liefern einerseits selbst wertvolle Erkenntnisse über das Verhalten der Verunreinigungen in den unteren Luftschichten, andererseits ergänzen sie andere Messungen in groß angelegten Meßkampagnen wie POLLUMET und können zur Verifizierung von Modellen beitragen.
Keywords
POLLUMET field experiments • tethersonde measuring system • charcoal • calibration • vertical profiles • Switzerland • POLLUMET-Meßkampagnen • Fesselballon-Meßsystem • Aktivkohle • Kalibrierung • Vertikalprofile • Schweiz