elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Airborne observations of the Eyjafjalla volcano ash cloud over Europe during air space closure in April and May 2010

Schumann, Ulrich und Weinzierl, Bernadett und Reitebuch, Oliver und Schlager, Hans und Minikin, Andreas und Forster, Caroline und Baumann, Robert und Sailer, Thomas und Graf, Kaspar und Mannstein, Hermann und Voigt, Christiane und Rahm, Stephan und Simmet, Rudolf und Rüba, Hans und Scheibe, Monika und Schäuble, Dominik und Lichtenstern, Michael und Stock, Paul und Tafferner, Arnold und Rautenhaus, Marc und Gerz, Thomas und Ziereis, Helmut und Krautstrunk, Monika und Mallaun, Christian und Gayet, Jean-Francois und Lieke, Katrin und Kandler, Konrad und Ebert, Martin und Weinbruch, Stephan und Stohl, Andreas und Gasteiger, Josef und Groß, Silke und Freudenthaler, Volkert und Wiegner, Matthias und Ansmann, Albert und Tesche, Matthias und Olaffson, Haraldur und Sturm, Klaus (2011) Airborne observations of the Eyjafjalla volcano ash cloud over Europe during air space closure in April and May 2010. Atmospheric Chemistry and Physics, 11, Seiten 2245-2279. DOI: 10.5194/acp-11-2245-2011 ISSN 1680-7316

[img]
Vorschau
PDF - Requires a PDF viewer such as GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
13MB

Offizielle URL: http://www.atmos-chem-phys.net/11/2245/2011/

Kurzfassung

Airborne lidar and in-situ measurements of aerosols and trace gases were performed in volcanic ash plumes over Europe between Southern Germany and Iceland with the Falcon aircraft during the eruption period of the Eyjafjalla volcano between 19 April and 18 May 2010. Flight planning and measurement analyses were supported by a refined Meteosat ash product and trajectory model analysis. The volcanic ash plume was observed with lidar directly over the volcano and up to a distance of 2700 km downwind, and up to 120 h plume ages. Aged ash layers were between a few 100 m to 3 km deep, occurred between 1 and 7 km altitude, and were typically 100 to 300 km wide. Particles collected by impactors had diameters up to 20 m diameter, with size and age dependent composition. Ash mass concentrations were derived from optical particle spectrometers for a particle density of 2.6 g cm-3 and various values of the refractive index (RI, real part: 1.59; 3 values for the imaginary part: 0, 0.004 and 0.008). The mass concentrations, effective diameters and related optical properties were compared with ground-based lidar observations. Theoretical considerations of particle sedimentation constrain the particle diameters to those obtained for the lower RI values. The ash mass concentration results have an uncertainty of a factor of two. The maximum ash mass concentration encountered during the 17 flights with 34 ash plume penetrations was below 1 mg m-3. The Falcon flew in ash clouds up to about 0.8 mg m-3 for a few minutes and in an ash cloud with approximately 0.2 mg m-3 mean-concentration for about one hour without engine damage. The ash plumes were rather dry and correlated with considerable CO and SO2 increases and O3 decreases. To first order, ash concentration and SO2 mixing ratio in the plumes decreased by a factor of two within less than a day. In fresh plumes, the SO2 and CO concentration increases were correlated with the ash mass concentration. The ash plumes were often visible slantwise as faint dark layers, even for concentrations below 0.1 mg m-3. The large abundance of volatile Aitken mode particles suggests previous nucleation of sulfuric acid droplets. The effective diameters range between 0.2 and 3 µm with considerable surface and volume contributions from the Aitken and coarse mode aerosol, respectively. The distal ash mass flux on 2 May was of the order of 500 (240-1600) kg s-1. The volcano induced about 10 (2.5-50) Tg of distal ash mass and about 3 (0.6-23) Tg of SO2 during the whole eruption period. The results of the Falcon flights were used to support the responsible agencies in their decisions concerning air traffic in the presence of volcanic ash.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Airborne observations of the Eyjafjalla volcano ash cloud over Europe during air space closure in April and May 2010
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID
Schumann, UlrichDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Weinzierl, BernadettDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Reitebuch, OliverDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Schlager, HansDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Minikin, AndreasDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Forster, CarolineDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Baumann, RobertDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Sailer, ThomasDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Graf, KasparDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Mannstein, HermannDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Voigt, ChristianeDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Rahm, StephanDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Simmet, RudolfDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Rüba, HansDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Scheibe, MonikaDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Schäuble, DominikDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Lichtenstern, MichaelDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Stock, PaulDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Tafferner, ArnoldDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Rautenhaus, MarcDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Gerz, ThomasDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Ziereis, HelmutDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERT
Krautstrunk, MonikaDLR, FXNICHT SPEZIFIZIERT
Mallaun, ChristianDLR, FXNICHT SPEZIFIZIERT
Gayet, Jean-FrancoisLMDNICHT SPEZIFIZIERT
Lieke, KatrinTU DarmstadtNICHT SPEZIFIZIERT
Kandler, KonradTU DarmstadtNICHT SPEZIFIZIERT
Ebert, MartinTU DarmstadtNICHT SPEZIFIZIERT
Weinbruch, StephanTU DarmstadtNICHT SPEZIFIZIERT
Stohl, AndreasNILUNICHT SPEZIFIZIERT
Gasteiger, JosefLMU MIMNICHT SPEZIFIZIERT
Groß, SilkeLMU MIMNICHT SPEZIFIZIERT
Freudenthaler, VolkertLMU MIMNICHT SPEZIFIZIERT
Wiegner, MatthiasLMU MIMNICHT SPEZIFIZIERT
Ansmann, AlbertIfT LeipzigNICHT SPEZIFIZIERT
Tesche, MatthiasIfT LeipzigNICHT SPEZIFIZIERT
Olaffson, HaraldurUni IcelandNICHT SPEZIFIZIERT
Sturm, KlausDWD OffenbachNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2011
Erschienen in:Atmospheric Chemistry and Physics
Referierte Publikation:Ja
In Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:11
DOI :10.5194/acp-11-2245-2011
Seitenbereich:Seiten 2245-2279
ISSN:1680-7316
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Volcano, Iceland, Eyjafjallajökull, Eyjafjöll, Eyjafjalla, Falcon, Ash, Aviation, air, in-situ, Lidar, impactor, air composition
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:L VU - Luftverkehr und Umwelt (alt)
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L VU - Luftverkehr und Umwelt
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Schadstoffarmer Luftverkehr (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Atmosphärische Spurenstoffe
Hinterlegt von: Schumann, Prof.Dr.habil. Ulrich
Hinterlegt am:14 Mär 2011 12:02
Letzte Änderung:13 Nov 2014 16:35

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Copyright © 2008-2013 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.