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Abstract

In dieser Arbeit wurde ein neues, schnelles und genaues Massenbilanzvervahren zur Messung der Transfergeschwindigkeit von Gasen entwickelt und zur Anwendung gebracht. Das Verfahren basiert auf der gleichzeitigen Messung der luft- und wasserseitigen Konzentration der Gas-Tracer. Durch Erhöhung der wasserseitigen Konzentration kann man nahezu beliebig große Massenflüsse durch die Wasseroberfläche einstellen, so dass signifikante Konzentrationsanstiege der Tracer im Luftraum binnen weniger Minuten beobachtet werden können. Insgesamt kann man die Transfergeschwindigkeit mit dem neuen Verfahren 10 bis 100 mal schneller messen als durch reine Beobachtung der wasserseitigen Konzentration. Des weiteren erlaubt die neue Methode mehrere Messungen direkt hintereinander durchzuführen. So konnten erstmals mehrere Messreihen an je einem einzigen Tag aufgenommen werden. Die relative Messgenauigkeit der Tracer ist bei den meisten Messungen besser als 1% und erlaubt damit die genaue Berechnung des Schmidtzahlexponenten. Der Übergang des Schmidtzahlexponenten beim Wechsel von einer glatten einer rauen Wasseroberfläche konnte erstmalig gemessen und mit dem Facettenmodell parametrisiert werden. Bezüglich der Windgeschwindigkeit zeigt das überraschende Ergebnis: einen sehr langsamen Übergang des Schmidtzahlexponenten.