Auf Grundlage des dynamisch-chemisch gekoppelten 2D-Zirkulationsmodells wurde untersucht, ob und welche Rolle die Wechselwirkungen zwischen Dynamik, Strahlung, Transport und Chemie für die Klimawirkung von natürlichen und anthropogenen NOX-Emissionen (Blitze und Bodenquellen, Flugverkehr) spielt. Hierzu wurden Modellexperimente mit unterschiedlicher Berücksichtigung der NOX-induzierten Ozonänderungen im Strahlungsblock durchgeführt:

(1) OFF-MODE

Wird Ozon im Strahlungsblock klimatologisch vorgegeben, zeigen die Ergebnisse der Modellsimulationen mit und ohne NOX-Flugzeugemissionen ähnliche Resultate wie andere Chemie-Transport-Modelle: maximale Zunahme von NOX um ca. 60 pptv (50%) und von O3 um ca. 1ppbv (1%) im Höhengebiet der maximalen Flugzeugemissionen (10-12 km Höhe, 30-60 N).

(2) FIXED-MODE

Werden die NOX-induzierten Ozonänderungen als Monatsmittel im Strahlungsblock vorgegeben, zeigt sich in Vergleichsläufen mit und ohne NOX-Emissionen eine Verstärkung der meridionalen Massenzirkulation und der Cumulus-Konvektion um ca. 10% durch Blitze und Bodenquellen, bzw. um ca. 5% durch zusätzlichen zukünftigen Flugverkehr (verdoppelte NOX-Flugzeugemissionen 1991/92 nach Datensatz DLR-2). Damit verbunden sind geringe Erwärmungen in der Troposphäre und geringe Abkühlungen in der Stratosphäre von 0.2-0.5 K.

(3) ON-MODE

Werden die interaktiv berechneten Ozonverteilungen zu jedem Zeitschritt im Strahlungsblock berücksichtigt, zeigt sich eine Abschwächung der meridionalen Massenzirkulation und der Cumulus-Konvektion um ca. 10% durch Blitze und Bodenquellen, bzw. eine Verstärkung um ca. 5 % durch zusätzlichen zukünftigen Flugverkehr. Damit verbunden zeigen sich teils negative Änderungen in der Ozonverteilung von 10-20% in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre, sowie eine deutlich andere Signatur der induzierten Temperaturänderungen.

Wir schlussfolgern, dass die direkten klimatischen Wirkungen der NOX-Emissionen aufgrund des O3-induzierten Treibhauseffektes bei Berücksichtgung der Wechselwirkungen zwischen Dynamik, Strahlung, Transport und Chemie zum Teil mehr als kompensiert werden.