1 Verteilung und Chemie des atmosphärischen Aerosols.- 1.1 Atmosphärisches Aerosol.- 1.1.1 Einleitung.- 1.1.2 Begriffe und Definitionen.- 1.1.3 Größenverteilung.- 1.1.4 Das Mischkernkonzept.- 1.1.5 Feuchtewachstum.- 1.1.6 Chemische Zusammensetzung.- 1.1.6.1 Mineralaerosol.- 1.1.6.2 Maritimes Aerosol.- 1.1.6.3 Zusammensetzung großer Partikel.- 1.1.6.4 Zusammensetzung von Riesen- und Aitkenpartikeln.- 1.1.6.5 Organische Substanzen.- 1.1.6.6 Jahreszeitliche Variation.- 1.1.6.7 Langzeitveränderungen.- 1.1.6.8 Toxische Substanzen im Aerosol.- 1.1.7 Lebensdauer.- 1.1.8 Stratosphärisches Aerosol.- 1.1.9 Klimawirkung des Aerosols.- 1.1.10 Literatur.- 1.2 Atmosphärische Multiphasenchemie.- 1.2.1 Einführung: Zusammenspiel von Gasen, Aerosolen und Tropfen.- 1.2.2 Bildung von Partikeln aus Molekülen ("gas-to-particle conversion").- 1.2.2.1 Homogene Nukleation.- 1.2.2.2 Oberflächenreaktionen an Partikeln (heterogene Chemie).- 1.2.3 Bildung von Tropfen aus festen Partikeln.- 1.2.3.1 Hygroskopizität und Wolkenkondensationskerne.- 1.2.3.2 Heterogene Nukleation (Wolkenbildung).- 1.2.4 Lösung von Gasen in Tropfen.- 1.2.4.1 Gas-Flüssig-Gleichgewicht, Henry-Gesetz und Protolysegleichgewichte.- 1.2.4.2 Gas-Tropfen-Phasenübergang und Diffusion im Tropfen.- 1.2.4.3 Zur Rolle von Kohlendioxid und Karbonat.- 1.2.4.4 Oberflächenreaktionen an Tropfen (heterogene Chemie) - Bildung von HNO.- 1.2.5 Chemische Reaktionen im Tropfen (Flüssigphasenchemie).- 1.2.5.1 Säuren und Basen in der Atmosphäre (Azidität Teil 1).- 1.2.5.2 Das Konzept der Azidität in der Flüssigphase (Azidität Teil 2).- 1.2.5.3 Katalytische Reaktionen.- 1.2.5.4 Spezifikation von Übergangsmetallionen.- 1.2.5.5 Oxidantienchemie.- 1.2.5.6 Schwefelchemie und Sulfatbildung.- 1.2.5.7 Stickstoffchemie und Nitratbildung.- 1.2.5.8 Organische Verbindungen.- 1.2.6 Wolkenchemie.- 1.2.6.1 Aziditätspotential (Azidität Teil 3).- 1.2.6.2 Sulfatbildung in der Atmosphäre.- 1.2.6.3 Wolkenchemisches Meßprogramm Brocken.- 1.2.6.4 Einfluß von Wolken auf die Ozonkonzentration.- 1.2.7 Niederschlagschemie.- 1.2.7.1 Aufnahme von Gasen und Aerosolen durch Niederschlag.- 1.2.7.2 Langzeittrends in Europa.- 1.2.7.3 Seehausen Niederschlagschemie.- 1.2.7.4 Zum Verhältnis zwischen Seesalz-Chlorid und Excess-Chlorid.- 1.2.8 Literatur.- 2 Trockene und nasse Deposition von Spurenstoffen aus der Atmosphäre.- 2.1 Einleitung.- 2.2 Trockene Deposition von atmosphärischen Spurenstoffen.- 2.2.1 Quantifizierung aufgrund von Vertikalprofilen des Mischungsverhältnisses.- 2.2.2 Quantifizierung mit der Eddy-Kovarianz-Methode.- 2.2.3 Parametrisierung der trockenen Deposition mit der Depositionsgeschwindigkeit.- 2.2.4 Deposition von Partikeln in den Atemwegen.- 2.2.5 Chemische Zusammensetzung von luftgetragenen Partikeln.- 2.2.6 Feldmessungen der trockenen Deposition von Partikeln.- 2.3 Nasse Deposition (Regen- und Schneedisposition).- 2.3.1 Probleme bei der Bestimmung der nassen Deposition.- 2.3.2 Gehalt von Spurenstoffen in Eismassen.- 2.4 Trockene und nasse Deposition radioaktiver Komponenten.- 2.5 Deposition aus der Atmosphäre und ihre Wirkungen.- 2.5.1 Verweilzeit in der Atmosphäre.- 2.5.2 Wirkung auf die Biosphäre.- 2.5.3 Versauerung der Böden.- 2.5.4 Einseitige Nährstoffdeposition-Eutrophierung.- 2.6 Kritische Belastungen von Ökosystemen durch Depositionen.- 2.7 Schlußbemerkungen.- 2.8 Literatur.- 3 Modellierung der Ausbreitung und Umwandlung von Schadstoffen in der Atmosphäre.- 3.1 Einführung.- 3.1.1 Ziele der Modellierung.- 3.1.2 Schwerpunkte der Darstellung.- 3.2 Modelltypen.- 3.2.1 Merkmale und Charakterisierung von Modellen.- 3.2.2 Dreidimensionale Chemie-Transport-Modelle.- 3.3 Modellaufbau.- 3.3.1 Kontinuitätsgleichung für Spurengase.- 3.3.2 Chemischer Mechanismus für die Gasphase.- 3.3.3 Chemischer Mechanismus für die wäßrige Phase.- 3.3.4 Heterogene Prozesse, Aerosole.- 3.3.5 Photolysefrequenzen.- 3.3.6 Planetare Grenzschicht und vertikaler Transport.- 3.3.7 Wolken und Aerosole.- 3.3.8 Trockene Deposition.- 3.3.9 Randwerte und Initialisierung.- 3.3.10 Emission von Spurenstoffen.- 3.4 Simulation von atmosphärischen Spurenstoffverteilungen und Bewertung von Maßnahmen zur Luftreinhaltung.- 3.4.1 Beispiel einer berechneten Ozonverteilung.- 3.4.2 Minderungsszenarien.- 3.5 Evaluierung von Modellen.- 3.6 Literatur.- 4 Auswirkungen atmosphärischer Spurenstoffe auf Strahlung und Klima.- 4.1 UV-Strahlung an der Erdoberfläche.- 4.1.1 Einleitung.- 4.1.2 Eigenschaften von UV-Strahlung.- 4.1.2.1 Grundlagen.- 4.1.2.2 Strahlungsenergetische Größen.- 4.1.2.3 Gewichtete Strahlungsgrößen.- 4.1.3 Messung und Modellierung von UV-Strahlung.- 4.1.4 Einfluß von Atmosphäre und Boden auf UV-Strahlung.- 4.1.4.1 Grundlagen.- 4.1.4.2 Einfluß des Sonnenstandes.- 4.1.4.3 Einfluß von Ozon.- 4.1.4.4 Einfluß von Aerosolpartikeln.- 4.1.4.5 Einfluß der Bodenalbedo.- 4.1.4.6 Einfluß der Höhe.- 4.1.4.7 Einfluß von Wolken.- 4.1.5 Variation der UV-Strahlung.- 4.1.5.1 Abhängigkeit von Tages- und Jahreszeit.- 4.1.5.2 Abhängigkeit vom Ort.- 4.1.5.3 Abhängigkeit von der Empfängerorientierung.- 4.1.6 Zukünftige UV-Strahlung.- 4.1.7 Literatur.- 4.2 Treibhauseffekt und Klimaänderungen.- 4.2.1 Einführung: Klima, Klimageschichte und Klimaprozesse.- 4.2.2 Natürlicher Treibhauseffekt.- 4.2.3 Anthropogene Emissionen und Charakteristika der "Treibhausgase".- 4.2.4 Klimamodelle.- 4.2.4.1 Notwendigkeit und Problematik der Klimamodelle.- 4.2.4.2 Hierarchie der Klimamodelle.- 4.2.4.3 Klimamodelle im engeren Sinn.- 4.2.5 Klimamodellrechnungen zum anthropogenen "Treibhauseffekt".- 4.2.5.1 Gleichgewichtssimulationen.- 4.2.5.2 Transiente Simulation.- 4.2.6 Konkurrenzmechanismen.- 4.2.6.1 Anthropogene Faktoren.- 4.2.6.2 Natürliche Faktoren.- 4.2.7 Multiple Klimamodellrechnungen.- 4.2.7.1 Physikalische Simulationen.- 4.2.7.2 Statistische Simulationen.- 4.2.8 Wertung und Ausblick.- 4.2.9 Literatur.- 4.3 Biogeochemische Spurenstoffkreisläufe.- 4.3.1 Einführung.- 4.3.2 Kohlenstoffkreislauf.- 4.3.2.1 Überblick.- 4.3.2.2 Atmosphärische CO2-Konzentration.- 4.3.2.3 Das atmosphärische CO2-Budget.- 4.3.2.4 Ozeanaufnahme.- 4.3.2.5 Rolle der terrestrischen Biosphäre.- 4.3.2.6 Atmosphärischer Sauerstoff, Kohlenstoffisotope (13C, 14C).- 4.3.3 Kreislauf des Methans.- 4.3.3.1 Überblick.- 4.3.3.2 Atmosphärische CH4-Konzentration.- 4.3.3.3 Globales CH4-Budget.- 4.3.4 Distickstoffoxid (N2O).- 4.3.4.1 Überblick.- 4.3.4.2 Atmosphärische N2O-Konzentration.- 4.3.4.3 Das globale Budget des N2O.- 4.3.5 Szenarien.- 4.3.5.1 Zukünftiger atmosphärischer CO2-Anstieg.- 4.3.5.2 Strahlungsantrieb ("Radiative Forcing").- 4.3.5.3 Treibhauspotential ("Global Warming Potential").- 4.3.5.4 Strahlungsbelastung durch Treibhausgase und Aerosole im 21. Jahrhundert.- 4.3.6 Literatur.- 4.4 Stadtklima.- 4.4.1 Einführung.- 4.4.2 Ursachen des Stadtklimas.- 4.4.3 Thermische und hydrologische Eigenschaften des städtischen Untergrundes.- 4.4.4 Aufbau der Stadtatmosphäre, Windverhältnisse.- 4.4.5 Strahlungs- und Wärmehaushalt.- 4.4.6 Städtische Überwärmung.- 4.4.7 Luftverunreinigungen.- 4.4.8 Bewertungsaspekte des Stadtklimas.- 4.4.9 Anthropogener Treibhauseffekt und Stadtklima.- 4.4.10 Literatur.