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Statistical evaluation of the relation between the precipitation process and δ18O measurements in Vienna
Isabel Auer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Meteorologie
Betreuer*in
Reinhold Steinacker
Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-22749.21263.854563-5
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Das stabile Isotopenverhältnis im Niederschlagswasser wird meist als relative Abweichung δO18 von der Zusammensetzung im Vienna Standard Mean Ocean Water angegeben. Variationen innerhalb eines Niederschlagsevents hängen mit Änderungen im Niederschlagsentstehungsprozess oder wechselnden Bedingungen innerhalb und unterhalb der Wolke zusammen.
Der Fokus dieser Arbeit liegt auf dem Zusammenhang zwischen dem Niederschlagsprozess und δO18 in Wien. Dafür wurden 327 Messungen von August 2013 bis Oktober 2017 ausgewertet. Alle Events wurden in fünf synoptische und fünf Kategorien, abhängig von der Niederschlagsart, eingeteilt. Das Ziel dieser Arbeit ist, herauszufinden, ob es signifikante Unterschiede in der Isotopenzusammensetzung in Abhängigkeit von der Niederschlagsart oder der synoptischen Lage gibt.
Diese Arbeit zeigt, dass es möglich ist, charakteristische δO18 Werte für stratiformen und konvektiven Niederschlag in Wien zu definieren. Auch zwischen den synoptischen Kategorien sind Unterschiede in der Isotopenzusammensetzung sichtbar. Die mikrophysikalischen Bedingungen können sich jedoch innerhalb eines Systems stark verändern. Daher ist es nicht sinnvoll, charakteristische Wertebereiche für alle synoptischen Systeme zu definieren.
Im Allgemeinen, unterstreichen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass sowohl Prozesse vor und während der Wolkenbildung, als auch Effekte unterhalb der Wolke einen entscheidenden Einfluss auf die Isotopenzusammensetzung im Niederschlagswasser haben. Bessere Kenntnisse über alle beeinflussenden Faktoren können zu einem verbesserten Verständnis bisheriger Klimaveränderungen führen. Außerdem können Wetter,- als auch Klimamodelle von einer optimierten Darstellung der Isotopenprozesse in der Atmosphäre profitieren.
Abstract
(Englisch)
The stable isotope ratio in precipitation is generally expressed as the relative δO18 of the composition in Vienna Standard Mean Ocean Water. It was found that variations within one individual precipitation event can be linked to changes in the precipitation formation process or conditions within and below the clouds.
This work is focused on the relation between the prevailing precipitation process and δO18 in Vienna. Therefore, 327 measurements between August 2013 and October 2017 are evaluated. The events are divided into five synoptic categories and five categories depending on the precipitation type. The aim is to find out if there are statistically significant differences in isotopic compositions depending on the precipitation type or the synoptic pattern.
This work shows that it is possible to define characteristic δO18 values for stratiform and convective precipitation in Vienna.
Differences in the isotopic compositions are also visible for the synoptic categories, but the microphysical conditions can change significantly within each system. Thus, it seems not reasonable to specify characteristic ranges for each synoptic pattern.
Overall, the results of this work emphasize that the processes before and during the cloud formation as well as effects below the cloud have an undeniable impact on the isotopic composition of rain. An improved comprehension of all influencing effects can lead to a better understanding of past climate changes. In addition, weather forecast models as well as climate models could benefit from a better representation of the isotope processes in the atmosphere.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
isotopes oxygen δO18 isotope fractionation precipitation process stratifom convective synoptic conditions cloud physics
Schlagwörter
(Deutsch)
Isotope δO18 Isotopenfraktionierung/ Niederschlagsprozess Stratiform Konvektiv Wetterlage Wolkenphysik
Autor*innen
Isabel Auer
Haupttitel (Englisch)
Statistical evaluation of the relation between the precipitation process and δ18O measurements in Vienna
Paralleltitel (Deutsch)
Statistische Auswertung des Zusammenhanges zwischen Niederschlagsprozess und δO18 Messungen in Wien
Publikationsjahr
2018
Umfangsangabe
73 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Reinhold Steinacker
AC Nummer
AC15406835
Utheses ID
49648
Studienkennzahl
UA | 066 | 614 | |