Geofisica pura e applicata

, Volume 44, Issue 1, pp 271–286 | Cite as

Meteorologische Probleme bei der Ausbreitung radioaktiven Aerosols

  • Hermann Flohn
Article

Zusammenfassung

Der Transport radioaktiver Aerosol-Partikel durch die Atmosphäre wirft neue meteorologische Probleme auf. Eine kinematische Methode der Vorhersage von Trajektorien zeigt erhebliche Unterschiede gegenüber den Stromlinien. Die Ausbreitung von Partikelwolken ist eine Funktion der Vektorstreuung des Windfeldes und einem von der Zeit abhängigen Parameter. Der Massenaustausch zwischen der Troposphäre und der viel partikelreicheren Stratosphäre vollzieht sich vorwiegend in horizontaler Richtung im Niveau der Strahlströmungen. Einige Besonderheiten der Stratosphäre über dem tropischen Pazifik werden kurz beschrieben: die Aufspaltung der Tropopause über dem Äquator und die großen zeitlichen Änderungen der zonalen Windströmungen. Während die Gravitation und das Auswaschen durch Niederschläge vorwiegend gröbere Partikel (Durchmesser>2μ) zur Sedimentation bringen, fällt die Koagulation an Wolkenelementen hauptsächlich die kleinsten Partikel (<0.1 μ) aus.

Summary

The transport of radioactive particulate matter by the atmosphere introduces new meteorological problems. A kinematical method of forecasting air trajectories demonstrates substantial differences compared with stream-lines. The spread of particle clouds can be derived from the standard vector deviation of winds and a time-dependent parameter. Between the troposphere and the stratosphere with its much higher concentration of particles, the mass exchange occurs mainly in a horizontal direction near the jet-stream level. Some pecularities of the stratosphere above the Tropical Pacific are shortly described: the splitting of the tropopause above the equator, and the large time-variations of the zonal currents. While particles with a diameter of at least 2 micron are mainly deposited by gravitation and rain scavenging, coagulation with cloud droplets prefers particles below 0.1 micron.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. (1).
    Sheppard P. A.:Dispersione di particelle radioattive nell'atmosfera. Riv. Meteor. Aeronaut., 19, N. 3, p. 3–14 (1959).Google Scholar
  2. (2).
    Machta L.:Meteorological factors effecting spread of radioactivity from nuclear bombs. Journ. Washington Ac. Sc., 47, 169–179 (1957).Google Scholar
  3. (3).
    Hinzpeter M., Becker F. & Reifferscheid H.:Atomtechnische Aerosol und atmosphärische Radioaktivität. «Schriftenreihe d. Bundesministers f. Atomkernenergie und Wasserwirtschaft», Strahlenschutz, Heft 7, Braunschweig, 61 S. (1959).Google Scholar
  4. (4).
    Flohn H. & Haarländer H.:Meteorologische Probleme bei der Verfrachtung radioaktiven Aerosols. In: «Wissenschaftliche Fragen des zivilen Bevölkerungsschutzes», Schriftenreihe über Luftschutz Heft 11, Koblenz 1958, S. 181–199 (Auszug in Ber. Phys. Med. Ges. Würzburg, 68, 147–148) (1959).Google Scholar
  5. (5).
    Haarländer H.:Zum Problem der Verfrachtung radioaktiver Spurenstoffe in der Atmosphäre. Ber. Dt. Wetterdienst, 55 (1959).Google Scholar
  6. (6).
    Flohn H.:Aktuelle Probleme der aerologischen Synoptik. Ber. Dt. Wetterdienst 51, 82–95 (1959).Google Scholar
  7. (8).
    Flohn H.:Luftmassen, Fronten und Strahlströme. Meteor. Rundsch., 11, 7–13 (1958).Google Scholar
  8. (9).
    Welander P.:Studies of the general development of motion in a two-dimensional ideal fluid. Tellus, 7, 141–156 (1955).Google Scholar
  9. (10).
    Wiin-Nielsen A.:On the application of trajectory methods in numerical forecasting. Tellus, 11, 180–196 (1959).Google Scholar
  10. (11).
    van der Hoven J.:Power spectrum of horizontal wind speed in the frequency range from 0.0007 to 900 cycles per hour. Journ. Meteor., 14, 160–164 (1957).Google Scholar
  11. (12).
    Flohn H., Holzapfel R. &Oeckel H.:Untersuchungen über die stratosphärische Ostströmung auf dem Sommerhalbkugel. Beitr. Phys. Atmos., 31, 217–243 (1959).Google Scholar
  12. (13).
    Solot S. B. & Darling E. M. jr.:Theory of large-scale atmospheric diffusion and its application to air trajectories. Geophys. Res. Papers, 58, 3 Vol. (1958).Google Scholar
  13. (14).
    Flohn H.:Aerologische Klimatologie. In:Hesse W. «Handbuch der Aerologie» (im Druck).Google Scholar
  14. (15).
    Brooks C. E. P., Durst C. S., Carruthers N., Deoar D. &Sawyer J. S.:Upper winds over the world. II. Geophys. Mem. Meteor. Office London, 85 (1950).Google Scholar
  15. (16).
    Kellogg W. W., Rapp R. R. &Greenfield S. M.:Close-in Fallout. Journ. Meteor., 14, 1–8 (1957).Google Scholar
  16. (17).
    Haxel O. &Schumann G.:Selbstreinigung der Atmosphäre. Z. f. Physik, 142, 127–132 (1955).CrossRefGoogle Scholar
  17. (18).
    Libby W. F.:Radio-Strontium Fallout, Proc. Nat. Acad. Sciences, 42, 365–390 (1956).Google Scholar
  18. (19).
    Reifferscheid:Diskussionsbemerkung. In: «Ber. Dt. Wetterdienst», 51, 71–73 (1959).Google Scholar
  19. (20).
    Wexler H.:Spread of the Krakatoa Volcanic Dust Cloud as related to the High-Level Circulation. Bull. Amer. Meteor. Soc., 32, 48–51 (1951).Google Scholar
  20. (21).
    Thorarinsson S.:Hekla on Fire. München 1956; vgl. auchK. Knoche, Meteor. Z., 49, 402 (1932).Google Scholar
  21. (22).
    vgl.Holzman B. G.: Bull. Amer. Meteor. Soc., 32 (1951), 231 undWeickmann L. Meteor. Rundsch., 9 (1956), 1–5, sowie Weatherwise, 10, Vol. 4 (1957).Google Scholar
  22. (23).
    vgl.Thorarinsson S.: Erdkunde, 13, 124–138, Karte 5 (1959).Google Scholar
  23. (24).
    Raethjen P.:Dynamik der Zyklonen, Leipzig 1953, S. 90 f.Google Scholar
  24. (25).
    Palmer C. E.:The General Circulation between 200 mband 10 mbover the Equatorial Pacific. Weather, 9, 341–350 (1954).Google Scholar
  25. (26).
    vgl. Meteor. Mag. 88, S. 117 (Fig. 4) (1959).Google Scholar
  26. (27).
    Koteswaram P.:The Easterly Jet-Stream in the Tropics. Tellus, 10, 43–57 (1958).Google Scholar
  27. (28).
    Lee R. &Godson M. L.:The Arctic Stratospheric Jet-Stream during the winter of 1955–1956. Journ. Meteor., 14, 126–135 (1957).Google Scholar
  28. (29).
    Greenfield S. M.:Rain scavenging of radioactive particulate matter from the atmosphere. Journ. Meteor., 14, 115–125 (1957).Google Scholar
  29. (30).
    Hess P.:Untersuchungen über den Ausfall von Aerosolpartikeln durch Niederschläge und Wolkenbildung. Ber. Dt. Wetterdienst, 51, 67–71 (1959).Google Scholar
  30. (31).
    Diem M.:Messungen der Grösse von Wolkenelementen II. Meteor. Rundsch., 1, 261–273 (1948).Google Scholar
  31. (32).
    Best A. C.:The size distribution of raindrops. Quart. Journ. Roy. Meteor. Soc., 76, 16–36 (1950).Google Scholar
  32. (33).
    Facy L.:Sur le déplacement des aérosols dans un gradient de tension de vapeur. 75th Annivers. Vol. Journ. Meteor. Soc. Japan, 15–24 (1957); sowie C. R. Ac. Sc. Paris, 246, 3161 (1958) und Geofisica e Meteorologia 7, 7–12 (1959).Google Scholar
  33. (34).
    Hess P. & Tauscher J.: (unveröffentlichtes Manuskript).Google Scholar
  34. (35).
    Junge Chr.:Gesetzmässigkeiten in der Grössenverteilung atmosphärischer Aerosole über dem Kontinent. Ber. Dt. Wetterdienst US-Zone, 35, 261–277 (1952).Google Scholar
  35. (36).
    Penndorf R.:On the Phenomenon of the coloured sun, especially the «blue» sun of September 1950. Geophys. Res. Pap., 20 (1953).Google Scholar
  36. (37).
    Haarländer H.:Eine kinematische Methode zur Vorhersage wahrer Luftbahnen mit Beispielen. Ber. Dt. Wetterdienst 31 (1957).Google Scholar

Copyright information

© Istituto Geofisico Italiano 1959

Authors and Affiliations

  • Hermann Flohn
    • 1
  1. 1.Deutscher Wetterdienst, ZentralamtOffenbach M.W-Deutschland

Personalised recommendations