title: Spatio-temporal variability of ultrafine particles in the city
Creators: name: Fritz, Sabine
Publisher: name: Humboldt-Universität zu Berlin
Year: 2025
Subjects: subject: Ultrafeinstaub
subject: Luftqualitätsmessungen
subject: Partikelquellen
subject: Urbane Luftqualität
subject: Partikelausbreitung
subject: Ultrafine particles
subject: Air quality measurements
subject: Particle sources
subject: Urban air quality
subject: Dispersion of airborne particles
subject: 551 Geologie, Hydrologie, Meteorologie

description: Diese Arbeit besteht aus drei Studien über die räumliche und zeitliche Variabilität der ultrafeinen Partikelkonzentrationen von Ultrafeinstaub (UFP) in der Stadt Berlin, Deutschland. Das Hauptziel der Arbeit war es, die Auswirkungen von zwei der wichtigsten Quellen - Straßen und ein Flughafen - für diese kleinen Partikel in Städten zu charakterisieren und zu vergleichen. Die erste Studie zeigt die Abnahme der Partikelanzahlkonzentration (PNC) mit zunehmender Entfernung quer zu einer Hauptverkehrsstraße im Zentrum Berlins. Mobile Messungen von PNC, bodennahem Wind und Verkehrsaufkommen sowie Winddaten in der Höhe wurden verwendet, um räumliche Unterschiede in der Luftpartikelkonzentration zu erklären. Die zweite Studie kombiniert die Auswirkungen des Straßenverkehrs auf die PNC mit denen eines Flughafens. Sie zeigt, 1) inwieweit diese beiden Partikelquellen das räumliche Muster der PNC in ihrer Umgebung bestimmen, 2) wie weit dieser Einfluss reicht und 3) inwieweit die Auswirkungen der beiden Quellen unterschieden werden können oder kombiniert auftreten. Die Schließung des Flughafens Tegel in Berlin bot die einmalige Gelegenheit, die PNC auf dem Flugplatz während der Flugbewegungen und nach der Einstellung der Flughafenaktivitäten zu analysieren. Dieser einzigartige Datensatz zeigt höhere PNC-Spitzenwerte und allgemein höhere Konzentrationen, während der Flughafen noch geöffnet war. Nach der Schließung des Flughafens wird der Straßenverkehr in der Nähe dominanter sichtbar. Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Studien geben weitere Einblicke in die räumliche und zeitliche Variabilität der ultrafeinen Partikelkonzentrationen in der Stadt Berlin. Beide wurden ausgewertet und verglichen. Die gewonnenen Datensätze stehen für weitere Untersuchungen in diesem noch wenig untersuchten Forschungsgebiet zur Verfügung.
description: This thesis consists of three studies on the spatial and temporal variability of ultrafine particle concentrations in the city of Berlin, Germany. The main objective of the work was to characterise and compare the effects of two of the major sources of submicron particles in cities, roads and an airport. The first study shows the decrease in particle number concentration (PNC) with increasing distance perpendicular to a main road in central Berlin. Mobile measurements of PNC, ground-level wind and traffic volumes, and upper-level wind data were used to explain spatial differences in airborne particles. The second study combines the effects of road traffic on PNC with those of an airport. It focuses on 1) the extent to which these two particle sources determine the spatial pattern of PNC in their vicinity, 2) how far this impact extends, and 3) the extent to which the impacts of the two sources can be distinguished or combined. The closure of Tegel Airport in Berlin, Germany, provided a unique opportunity to analyse PNC on the airfield during aircraft movements and after activity ceased. This unique dataset shows higher peaks in PNC and generally higher concentrations while the airport was still open. After closure, nearby road traffic becomes more dominant. The studies carried out as part of this thesis provide further insight into the spatial and temporal variability of ultrafine particle concentrations in the city of Berlin. Both have been analysed and compared. The data sets obtained are available for further studies in this understudied area of research.