Durch den Eintrag antropogener infrarotaktiver Gase und der Ausdünnung der stratosphärischen Ozonschicht ändern sich die Schichtungsverhältnisse und die Dynamik der Atmosphäre. Die Zunahme schwerer Stärme oder Unwetter im Allgemeinen weisen bereits darauf hin.
In der vorliegenden Arbeit wurde die Dynamik der Atmosphäre hinsichtlich möglicher Änderungen anhand dreier unterschiedlicher Datenkollektive untersucht.
Als ein Indikator für strukturelle Änderungen in der Atmosphäre kann sich die Tropopause eignen, weil ihre Lage durch einen Temperaturgradientenwechsel definiert ist und sie die beiden atmosphürischen Teilbereiche Troposphüre und Stratosphüre voneinander trennt.
Als ein weiterer wichtiger Indikator dient die Tropopausentemperatur. Mögliche Änderungen in der Dynamik sollten mit Temperaturänderungen in der Atmosphäre einhergehen. Der positive Temperaturgradient der Stratosphäre ist das wesentlichste Stabilitätskriterium weil hierdurch thermische Turbulenzen vermieden werden.
Außerdem wurde im Rahmen dieser Arbeit die Bodenluftkonzentration des natürlichen Radionuklids 7Be untersucht. Beryllium-7 entsteht in der hohen Atmosphäre durch Spallation. Weil der Austausch stratosphärischer Luft in die Troposphäre nicht kontinuierlich verläuft, sondern in zeitlich fest definierten Schüben und die Konzentration in der Stratosphäre um bis zu drei Größenordnungen über derjenigen der Troposphäre liegt, ist das Radionuklid ein geeigneter Tracer zur Untersuchung des atmosphärischen Austauschverhaltens.
Insgesamt wurde an sieben Stationen die Höhenlage der Tropopause untersucht, bis in eine maximale Höhe von 20 Kilometern an vier weiteren Stationen die Änderung der Atmosphärentemperatur und an vierzehn Stationen die Bodenluftkonzentration von Be7 unter Berücksichtigung des Einflusses des Sonnenfleckenzyklus.
Zur Untersuchung der Berylliumkonzentration in Wuppertal wurde durch das Fachgebiet eigens eine Sammelstation für atmosphärische Aerosole eingerichtet und die Proben über einen Zeitraum von zwei Jahren gammaspektrometrisch ausgewertet.
Alle untersuchten Daten weisen auf eine eindeutige Änderung des atmosphärischen Austauschverhaltens hin.