Titelaufnahme

Titel
Influence of low ozone episodes on erythemal UV radiation in Austria / Matthias Schwarz
Verfasser/ VerfasserinSchwarz, Matthias
Begutachter / BegutachterinRieder, Harald
Erschienen2015
UmfangX, 143 S. : Zsfassungen (2 Bl.) ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Masterarb., 2015
Anmerkung
Zsfassungen in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (GND)Österreich / Ozon / Ultraviolett / Geschichte 1999-2014 / Österreich / Ozon / Ultraviolett / Geschichte 1999-2014 / Online-Ressource
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-90828 Persistent Identifier (URN)
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Influence of low ozone episodes on erythemal UV radiation in Austria [22.7 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Diese Arbeit untersucht den Einfluss von niedrig Ozonperioden auf die UV-Strahlung in Österreich im Zeitraum 1999-2014. Dazu wurden Messreihen des Gesamtozons, verfügbar von einer Station in Österreich (Sonnblick) und drei Stationen im benachbarten Ausland (Arosa, Schweiz; Hradec Kralove, Tschechische Republik; Hohenpeissenberg, Deutschland) sowie der erythemwirksamen UV Strahlung, verfügbar von zwölf Stationen des österreichischen UV-Messnetzes, analysiert. In der wissenschaftlichen Literatur finden sich verschiedene Definitionen für niedrig Ozonperioden wobei jedoch keine von diesen besonders geeignet ist um Effekte im UV Bereich aufzuzeigen. Aus diesem Grund wurde im Rahmen dieser Arbeit eine neue Definition entwickelt, welche Anomalien betrachtet und daher in gleicherweise auf Ozon und UV anwendbar ist. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen eine negative Korrelation zwischen Ozon und UV Extremen. Der statistische Zusammenhang wird jedoch stark von der Sonnenscheindauer moduliert. Aus diesem Grund wurde die relative Sonnenscheindauer an UV Messstellen als erklärende Variable in die Untersuchung mit einbezogen. Die gemeinsame Analyse von Ozon, UV und relativer Sonnenscheindauer zeigt, dass an allen Stationen mehr als 60% der Fälle mit Ozonanomalien kleiner minus eins zu positiven UV Anomalien führen, unabhängig von der Sonnenscheindauer. Um den Zusammenhang zwischen UV und Ozon weiter zu spezifizieren wurde ein empirischer Anomalie-Verstärkungs-Faktor bestimmt. Hierzu wurden nur Beobachtungen bei wolkenlosen und leicht bewölkten Bedingungen herangezogen. Im Mittel ergibt sich für diesen Faktor ein Wert von 0.32 mit einer mittleren absoluten Abweichung von 0.05. Des Weiteren wurden ausgewählte niedrig Ozonperioden im Detail analysiert, wobei sich die modulierenden Effekte von Ozon und Sonnenscheindauer auf die UV Strahlung deutlich zeigen.

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis investigates the influence of low ozone episodes on UV radiation in Austria during the period 1999 to 2014. To this aim observations of total ozone, available from one site in Austria (Sonnblick) and three sites in neighboring countries (Arosa, Switzerland; Hradec Kralove, Czech Republic; Hohenpeissenberg, Germany), and erythemal UV radiation, available from twelve sites of the Austrian UV monitoring network, are analyzed. Various definitions for low ozone episodes appeared in the scientific literature. As each definition has its strengths and weaknesses, and none is particularly suited to investigate effects on UV, a novel threshold approach is developed. As this approach considers anomalies, it is applicable to both ozone and UV data and provides thereby a joint framework for the analysis of extremes. The results show a negative correlation between total ozone and UV extremes, although modulating effects of sunshine duration impact the robustness of the statistical relationship. Therefore information on relative sunshine duration, available at (or nearby) UV monitoring sites, is included as explanatory variable in the analysis. The joint analysis of UV, total ozone and relative sunshine duration across sites shows that more than 60% of observations with ozone anomalies smaller than minus one led to positive UV anomalies independent of sunshine duration. To further investigate the relationship between UV and ozone a so-called anomaly amplification factor has been introduced, established over observations during clear-sky and partly-cloudy conditions. The mean anomaly amplification factor was found to be 0.32 with a mean absolute deviation of 0.05. Further individual low ozone episodes are studied in detail, highlighting the modulating effects of total ozone and sunshine duration on UV radiation.