Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Auswertung und den Ergebnissen von Mehrwellenlängen–Polarisations–Ramanlidarmessungen, die im Rahmen des Saharastaubschließungsexperiments Saharan Mineral Dust Experiment (SAMUM) durchgeführt wurden. Das SAMUM–Projekt erstreckte sich über zwei Intensivmesszeiträume im Mai und Juni 2006 in Marokko (SAMUM–1) und im Januar und Februar 2008 auf den Kapverdischen Inseln (SAMUM–2). Desweiteren werden zusätzliche Lidarmessungen besprochen, die im Mai und Juni 2008 auf den Kapverdischen Inseln durchgeführt wurden. Die geometrischen und optischen Eigenschaften der während dieser Experimente mit mehreren hochmodernen Lidargeräten beobachteten Mineralstaub- und Biomassenverbrennungsaerosolschichten werden anhand von Fallstudien und mehrwöchigen, höhenaufgelösten Mittelwerten beschrieben. Zudem werden Kalibrierungen und Korrekturen vorgestellt, die zur Qualitätssicherung der gewonnenen Messdaten durchgeführt wurden. Ein im Rahmen der Arbeit entwickeltes, auf quantitativen Messungen des linearen Partikeldepolarisationsverhältnisses basierendes Verfahren zur höhenaufgelösten Trennung der Anteile von Mineralstaub und Biomassenverbrennungsaerosol an den während SAMUM–2 gemessenen Rücktreu- und Extinktionsprofilen wird vorgestellt und angewandt. Die Auswertung der Mehrwellenlängenlidarmessungen der SAMUM–Kampagnen ermöglichte eine spektral aufgelöste Charakterisierung der optischen Eigenschaften von Saharastaubpartikeln. Besondere Aufmerksamkeit wurde auf die Bestimmung der intensiven Parameter Extinktions–zu–Rückstreuverhältnis (Lidarverhältnis), lineares Partikeldepolarisationsverhältnis sowie Ångströmexponent der Rückstreu- und Extinktionskoeffizienten gelegt. Die im Rahmen von SAMUM bei den Wellenlängen 355, 532 und 1064 nm durchgeführten Lidarmessungen ergaben mittlere Lidarverhältnisse von 55±5 sr für reinen Saharastaub. Während SAMUM wurden außerdem erstmals quantitative Messergebnisse des linearen Partikeldepolarisationsverhältnisses von reinem Saharastaub bei mehreren Wellenlängen gewonnen. Die mittleren Werte dieser Größe lagen bei 0.26±0.06 (355 und 1064 nm), 0.31±0.03 (532 nm) und 0.37±0.07 (710 nm). Diese Erkenntnisse liefern wichtige Informationen für die Auswertung von Messungen mit weniger fortschrittlichen Lidargeräten. Die durch SAMUM gewonnenen Erkenntnisse der optischen Eigenschaften von Mineralstaub erlauben eine eindeutige Identifikation des Staubanteils in Aerosolschichten im Abluftbereich der Wüsten. Zudem wurden Richtgrößen ermittelt, die zur Validierung von Modellen zur Beschreibung von Lichtstreuung an großen, nicht–kugelförmigen Teilchen verwendet werden können. Derartige Streumodelle werden für die Auswertung von Messungen der optischen Eigenschaften von Mineralstaubpartikeln mit passiven Sensoren benötigt und befinden sich zur Zeit eher in einer frühen Entwicklungsphase.

Atmospheric particles play a crucial role in climate, visibility, air pollution, and human health. Reactions between gas-phase molecules and particles (heterogeneous reactions) affect not only the particle composition and morphology, but also the composition of the atmosphere. This thesis investigates the heterogeneous chemistry of organic mixtures and inorganic solutions coated with organic monolayers as proxies for atmospheric particles. The first topic of interest was the reaction between N₂0₅ and aqueous inorganic solutions coated with organic monolayers. The goal of this work was to better understand how organic monolayers on aqueous particles affect the mass transport and kinetics of N₂0₅ uptake by aqueous aerosols, and consequently what effectthe monolayer can have on predicted concentrations of N₂0₅ in the atmosphere. To investigate heterogeneous reactions of inorganic solutions coated with an organic monolayer a new rectangular channel flow reactor was developed. This newly developed flow reactor was described in detail and validated. Subsequently, the new flow reactor was used to study the reactive uptake of N₂0₅ on sulfuric acid solutions in the presence of a variety of 1- and 2-component monolayers with varying functional groups, solubilities, chain lengths, surface pressures, and molecular surface areas. Reactive uptake of N₂0₅ on aqueous sulfuric acid solutions was found to correlate most strongly with the molecular surface area or packing density of the monolayer. These results provide a good foundation for determining the influence of monolayers on heterogeneous reactions in the atmosphere, and highlight the need for characterization of monolayer surface properties of organic monolayers present on atmospheric particles. The second topic of interest was reactions between 0₃ and proxies for meat cooking aerosols with the goal to better understand the effect of the phase and microstructure of the mixtures on the lifetime of oleic acid (OA) in atmospheric particles. The reactive uptake of 0₃ was approximately 1 order of magnitude slower on binarysolid-liquid mixtures and multicomponent mixtures that closely represent compositions of meat-cooking aerosols compared to the liquid solutions. Lifetimes up to 75 min were obtained for these mixtures.

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Techn. Universiẗat, Diss., 2006--Darmstadt.

Thesis (Ph.D. - Microbiology and Immunology)--University of Arizona. / Includes bibliographical references (leaves 132-134).

Zugl.: Berlin, Freie Univ., Diss., 2007

Zugl.: Karlsruhe, Univ., Diss., 2008 / Hergestellt on demand

Thesis (Ph.D.)--Virginia Commonwealth University, 2008. / Title from title-page of electronic thesis. Prepared for: Dept. of Mechanical Engineering. Bibliography: leaves 212-233.

Heidelberg, Univ., Diss., 2000.

Thesis (Ph. D.)--Virginia Commonwealth University, 2008. / Prepared for: Dept. of Mechanical Engineering. Includes bibliographical references (leaves 212-233). Also available online via the Internet.