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A case of nighttime high ozone concentration over the greater Athens area

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Abstract:

A case of abrupt and significant increase of surface ozone was examined, which is recorded during the night of October 9, 2003, over the area of the Thriassion Plain – Greece, being accompanied by the occurrence of a wind outbreak during the same period. As this increase cannot be explained by the ordinary diurnal evolution of tropospheric ozone concentration, the possibility of downward stratospheric ozone transport was investigated. It was indeed found that the case is associated with tropopause folding and subsequent stratospheric air intrusion in the upper troposphere over Greece. With the aid of mesoscale modeling, being also supported by the hydraulic theory, it was found that the intense wind outbreak is associated with the development of disturbances in the lee side of the neighbouring mountain ranges. These disturbances contribute to the free troposphere – atmospheric boundary layer interaction, facilitating the transportation of stratospheric air close to the surface, thus resulting to the observed tropospheric ozone increase.

German
Diese Arbeit analysiert die plötzliche und signifikante Zunahme der bodennahen Ozonmischungsverhältnisse bei gleichzeitigem Auftreten eines Sturms im Gebiet der Thriassion-Ebene (Griechenland, nahe Athen) in der Nacht vom 8. auf den 9. Oktober 2003. Da diese Zunahme des bodennahen Ozons nicht durch den üblichen Ozon-Tagesgang erklärt werden kann, wurde untersucht, ob ein Ozon-Transport aus der Stratosphäre möglich war. Tatsächlich wurde in diesem Zeitraum ein Einfalten der Tropopause mit nachfolgendem Eindringen stratosphärischer Luft in die obere Troposphäre über Griechenland gefunden. Mit Hilfe von mesoskaligen Modellrechnungen, unterstützt durch die Aussagen der hydraulischen Theorie kann man zu der Schlussfolgerung kommen, dass der intensive Windausbruch mit der Entwicklung von Wellen im Lee der benachbarten Gebirgszüge verbunden ist (Durran,1990). Diese tragen zur gegenseitigen Beeinflussung der freien Troposphäre mit der obersten atmosphärischen Grenzschicht bei und ermöglichen einen Transport von stratosphärischer Luft bis zur Oberfläche. Das wiederum führt zur Erhöhung der troposphärischen Ozonmischungsverhältnisse.

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1127/0941-2948/2010/0428

Publication date: February 1, 2010

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