Andreas Platis - Academia.edu (original) (raw)

Papers by Andreas Platis

<p>Die Fähigkeit, CO2- und andere Gasemissionen zu reduzieren, um die ... more <p>Die Fähigkeit, CO2- und andere Gasemissionen zu reduzieren, um die globalen Emmisionsziele und Luftqualitätsstandards einzuhalten, erfordert auch die räumlich und zeitlich möglichst hoch auflösende Messung der Gasquellen und -senken sowie die Gastransportmechanismen.</p> <p>Satellitengestützte Fernerkundungen sind in der Regel räumlich nur grob auflösend, dies betrifft insbesondere bodennahe Vertikalprofile. Auch die Erfassung der zeitlichen Variabilität durch Satelliten ist limitiert, da eine große Anzahl von Satelliten notwendig ist, um einen Tagesgang vollständig zu erfassen. Je nach Sensorsystem können Satelliten nur Messungen während des Tages durchführen, da die Sensoren auf die Rückstreuung der Infrarotstrahlung der Sonne angewiesen sind. Bodengestützte Gasfernerkundung wiederum ist stationär gebunden und auch in der räumlichen Auflösung limitiert, wenn der Einfluss von turbulenten Prozessen und Transport untersucht werden soll.</p> <p>Eine Lösung zur Schließung dieser Datenlücke können in-situ Messungen mittels unbemannter Flugssysteme (UAS) sein, auch um zusätzlich zu stationären Bodenmessungen Gasverteilung und Konzentrationen räumlich aufgelöst in der unter Atmosphäre zu messen. Besonders der Einsatz von Starrflügler UAS ermöglicht - im Vergleich zu den heute vielfach verwendeten Multikopter UAS - längere Flugzeiten und Reichweiten bei nur geringen Störungen des Strömungsfeld bzw. der gemessenen Gasvolumina.</p> <p>Die vorliegende Studie präsentiert ein leichtes, kleines, kostengünstiges NDIR-CO2-Sensors-System für den universellen Einsatz an Bord von Starrflügel UAS. Der Gassensor ist in ein aerodynamisches Gehäuse integriert, der sog. "Egg-Pod", welches mittels additiver Fertigung (hauptsächlich in handelsüblichen 3D Druckern) hergestellt wird. Das Gehäuse ist so konzipiert, dass dessen Form als passive Pumpe und Gasmesskammer während des Fluges fungiert. Der kostengünstige Ansatz (von Sensor und Gehäuse) lässt sich vor allem durch seinen einfachen Aufbau auf andere mobile Plattformen übertragen und ist für weitere Gassensorik skalierbar. Zur Charakterisierung unseres hier vorgestelltem Messsystems wurde der nächtliche CO2-Schichtungseffekt vermessen. Der nächtliche, bodennahe Aufbaueffekt von CO2 aufgrund der Bodenabkühlung bei Strahlungswetterlagen und der dabei auftretende räumliche Gradient wurde genutzt, um das Auflösungsvermögen des Systems zu charakterisieren. Hierzu wurden Flugmessungen mit den CO2 Messungen auf dem Messturm des Meteorologischen Observatoriums Lindenberg - Richard Aßmann-Observatorium (Deutscher Wetterdienst DWD) verglichen. </p>

This thesis is a work in the field of atmospheric physics. It will illustrated by means of airbor... more This thesis is a work in the field of atmospheric physics. It will illustrated by means of airborne measurements, how turbulence influences the formation of newly formed particles and how turbulence structures are modified by surface heterogeneity in the atmospheric boundary layer. The atmospheric boundary layer is the lowest part of the earth’s atmosphere, which is in direct contact with the earth surface. In this layer turbulent fluctuations of moisture and temperature play an important role in aerosol research. A layer with enhanced temperature and humidity fluctuations lead to increased new particle formation. In a case study the boundary layer dynamics and its accompanied new particle formation event were investigated over a fairly homogeneous surface which yielded ideal conditions for the understanding of turbulent processes and its influence on new particle formation. However, natural landscapes rarely provide horizontal homogeneous conditions and have to be considered to be ...

Between 6 September 2016 and 15 October 2017, meteorological measurement flights were conducted a... more Between 6 September 2016 and 15 October 2017, meteorological measurement flights were conducted above the German Bight in the framework of the project WIPAFF (Wind Park Far Field). The scope of the measurements was to investigate long-range wakes with extent larger than 10 km behind entire wind parks, and to investigate the interaction of wind parks and the marine atmospheric boundary layer. The research aircraft Dornier 128 of TU Braunschweig performed in total 41 measurement flights during different seasons and different stability conditions. The instrumentation consisted of a nose 5 boom with sensors for measuring the wind vector, temperature and humidity, and additionally sensors for characterizing the water surface, a surface temperature sensor, a laser scanner, and two cameras in the visible and infrared wavelength range. A detailed overview of the aircraft, sensors, data post processing and flight patterns is provided here. Further, averaged profiles of atmospheric parameters...

<p>Die Fähigkeit, CO2- und andere Gasemissionen zu reduzieren, um die ... more <p>Die Fähigkeit, CO2- und andere Gasemissionen zu reduzieren, um die globalen Emmisionsziele und Luftqualitätsstandards einzuhalten, erfordert auch die räumlich und zeitlich möglichst hoch auflösende Messung der Gasquellen und -senken sowie die Gastransportmechanismen.</p> <p>Satellitengestützte Fernerkundungen sind in der Regel räumlich nur grob auflösend, dies betrifft insbesondere bodennahe Vertikalprofile. Auch die Erfassung der zeitlichen Variabilität durch Satelliten ist limitiert, da eine große Anzahl von Satelliten notwendig ist, um einen Tagesgang vollständig zu erfassen. Je nach Sensorsystem können Satelliten nur Messungen während des Tages durchführen, da die Sensoren auf die Rückstreuung der Infrarotstrahlung der Sonne angewiesen sind. Bodengestützte Gasfernerkundung wiederum ist stationär gebunden und auch in der räumlichen Auflösung limitiert, wenn der Einfluss von turbulenten Prozessen und Transport untersucht werden soll.</p> <p>Eine Lösung zur Schließung dieser Datenlücke können in-situ Messungen mittels unbemannter Flugssysteme (UAS) sein, auch um zusätzlich zu stationären Bodenmessungen Gasverteilung und Konzentrationen räumlich aufgelöst in der unter Atmosphäre zu messen. Besonders der Einsatz von Starrflügler UAS ermöglicht - im Vergleich zu den heute vielfach verwendeten Multikopter UAS - längere Flugzeiten und Reichweiten bei nur geringen Störungen des Strömungsfeld bzw. der gemessenen Gasvolumina.</p> <p>Die vorliegende Studie präsentiert ein leichtes, kleines, kostengünstiges NDIR-CO2-Sensors-System für den universellen Einsatz an Bord von Starrflügel UAS. Der Gassensor ist in ein aerodynamisches Gehäuse integriert, der sog. "Egg-Pod", welches mittels additiver Fertigung (hauptsächlich in handelsüblichen 3D Druckern) hergestellt wird. Das Gehäuse ist so konzipiert, dass dessen Form als passive Pumpe und Gasmesskammer während des Fluges fungiert. Der kostengünstige Ansatz (von Sensor und Gehäuse) lässt sich vor allem durch seinen einfachen Aufbau auf andere mobile Plattformen übertragen und ist für weitere Gassensorik skalierbar. Zur Charakterisierung unseres hier vorgestelltem Messsystems wurde der nächtliche CO2-Schichtungseffekt vermessen. Der nächtliche, bodennahe Aufbaueffekt von CO2 aufgrund der Bodenabkühlung bei Strahlungswetterlagen und der dabei auftretende räumliche Gradient wurde genutzt, um das Auflösungsvermögen des Systems zu charakterisieren. Hierzu wurden Flugmessungen mit den CO2 Messungen auf dem Messturm des Meteorologischen Observatoriums Lindenberg - Richard Aßmann-Observatorium (Deutscher Wetterdienst DWD) verglichen. </p>

This thesis is a work in the field of atmospheric physics. It will illustrated by means of airbor... more This thesis is a work in the field of atmospheric physics. It will illustrated by means of airborne measurements, how turbulence influences the formation of newly formed particles and how turbulence structures are modified by surface heterogeneity in the atmospheric boundary layer. The atmospheric boundary layer is the lowest part of the earth’s atmosphere, which is in direct contact with the earth surface. In this layer turbulent fluctuations of moisture and temperature play an important role in aerosol research. A layer with enhanced temperature and humidity fluctuations lead to increased new particle formation. In a case study the boundary layer dynamics and its accompanied new particle formation event were investigated over a fairly homogeneous surface which yielded ideal conditions for the understanding of turbulent processes and its influence on new particle formation. However, natural landscapes rarely provide horizontal homogeneous conditions and have to be considered to be ...

Between 6 September 2016 and 15 October 2017, meteorological measurement flights were conducted a... more Between 6 September 2016 and 15 October 2017, meteorological measurement flights were conducted above the German Bight in the framework of the project WIPAFF (Wind Park Far Field). The scope of the measurements was to investigate long-range wakes with extent larger than 10 km behind entire wind parks, and to investigate the interaction of wind parks and the marine atmospheric boundary layer. The research aircraft Dornier 128 of TU Braunschweig performed in total 41 measurement flights during different seasons and different stability conditions. The instrumentation consisted of a nose 5 boom with sensors for measuring the wind vector, temperature and humidity, and additionally sensors for characterizing the water surface, a surface temperature sensor, a laser scanner, and two cameras in the visible and infrared wavelength range. A detailed overview of the aircraft, sensors, data post processing and flight patterns is provided here. Further, averaged profiles of atmospheric parameters...