Persistent condensation trails are clouds, induced by the exhaust of an aircraft engine in a cold and ice-supersaturated environment. These artificial ice clouds can both cool and heat the atmosphere by scattering solar radiation and absorbing terrestrial radiation, respectively.
The influence of condensation trails on the Earth-atmosphere energy balance and therewith the answer to the question of the dominating process had been mostly approximated on a global scale by treating the condensation trail as plane parallel layer with constant optical properties. Individual condensation trails and the influence of the solar angle had been analyzed, always using a course spatial grid and never under consideration of the aircraft performance, generating the condensation trail. For a trajectory optimization, highly precise results of the impact of condensation trails on the radiation budget and the influence of the aircraft performance on this impact is needed, so that future air traffic may consider the main factors of flight performance on the environmental impact of condensation trails. That’s why, a model is developed in this thesis to continuously estimate the scattering and absorption properties and their dependence on the aircraft performance. / Langlebige Kondensstreifen sind Eiswolken, welche durch Kondensation von Wasserdampf an Rußpartikeln in einer eisübersättigten Atmosphäre entstehen. Der Wasserdampf entstammt einerseits aus dem Triebwerkabgas und andererseits aus der Atmosphäre. Kondensstreifen können die Atmosphäre durch Rückstreuung solarer Strahlung kühlen und durch Rückstreuung und Absorption terrestrischer Strahlung erwärmen.
Der Einfluss von Kondensstreifen auf den Wärmehaushalt der Atmosphäre und damit die Antwort auf die Frage nach dem dominierenden Effekt wurde bisher zumeist auf globaler Ebene ermittelt, wobei der Kondensstreifen als planparallele Schicht mit konstanten optischen Eigenschaften angenähert wurde. Individuelle Kondensstreifen und der Einfluss des Sonnenstandes wurden bisher nur mithilfe eines groben Rasters betrachtet und niemals unter Berücksichtigung der Flugleistung des Luftfahrzeuges, welches den Kondensstreifen generiert hat. Für eine Trajektorienoptimierung sind jedoch präzise Berechnungen des Strahlungseinflusses und eine gewissenhafte Berücksichtigung der Flugleistung notwendig. Nur so kann der zukünftige Luftverkehr die Haupteinflussfaktoren der Flugeigenschaften auf den Strahlungseinfluss der Kondensstreifen berücksichtigen. Aus diesem Grund wurde in dieser Arbeit ein Modell entwickelt, welches die Eigenschaften des Strahlungstransfers durch den Kondensstreifen kontinuierlich bestimmt und die aus der Flugleistung resultierenden Parameter berücksichtigt.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa.de:bsz:14-qucosa-205659 |
| Date | 12 July 2016 |
| Creators | Rosenow, Judith |
| Contributors | Technische Universität Dresden, Fakultät Verkehrswissenschaften "Friedrich List", Prof. Dr.-Ing. Hartmut Fricke, Prof. Dr.-Ing. Hartmut Fricke, Prof. Dr. Ulrich Schumann |
| Publisher | Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
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