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Transport- und Mischungsprozesse über die Polarwirbelgrenze hinweg können große Auswirkungen auf die klimarelevante Ozonschicht, sowohl im Polarwirbel als auch in mittleren Breiten haben. Durch Einmischung von Luft aus mittleren Breiten in den Polarwirbel kann dort die Chemie und der daraus resultierende Ozonverlust beeinflusst werden. Durch größere Einmischung abgereicherter Luft aus dem Polarwirbel in mittlere Breiten kann dort die Ozonschicht spürbar verringert werden. Die Kenntnisse über solche Transport- und Mischungsprozesse sind für zuverlässige Vorhersagen über die Entwicklung der Ozonschicht auch im Hinblick auf klimabedingte Änderungen notwendig. In dieser Arbeit wurde aus hochaufgelösten N₂O-Messungen ein Index berechnet, der eine höhenunabhängige Auskunft über die charakteristische Luftmassenherkunft gibt. Somit ermöglicht er die Durchführung einer Transportanalyse, die unabhängig von den Absolutwerten der Spurengasmischungsverhältnisse ist. Zugleich dient der Vortexindex als Proxy für den Anteil an Polarwirbelluft in den vermessenen Luftmassen. Die Analyse von Mischung erfolgt hauptsächlich durch eine Korrelationsanalyse der F11-N₂O-Korrelation. In dieser Korrelationsanalyse wurde der Vortexindex wiederum zur Differenzierung zwischen vermischten und unvermischten Luftmassen eingesetzt. Die Spurengase F11 und N₂O wurden, neben F12, H-1211, CH₄, SF₆, H₂und CO₂, mit dem High Altitude Gas Analyzer (HAGAR) während der RECONCILE-Kampagne (Reconciliation of essential process parameters for an enhanced predictability of Arctic stratospheric ozone loss and its climate interactions) im Winter 2009/2010 gemessen. Der dynamisch sehr aktive Winter 2009/2010 bot die Möglichkeit unterschiedliche Prozesse zu untersuchen. Es konnten sowohl Intrusionen in den Wirbel hinein und ihre Vermischung mit der umgebenden Wirbelluft untersucht werden, sowie auch eine Extrusion aus dem Wirbel heraus in die „surf zone“. Die Transportbarriere zwischen Polarwirbel und „surf zone“ konnte als eine Region von langsamer, kleinskaliger Mischung identifiziert werden. Ein weiteres Transport- und Mischungsereignis außerhalb des Wirbels konnte einem Streamer aus den Tropen zugeordnet werden, der in hohe Breiten transportiert wurde. Diese einzelnen Ereignisse wurden jeweils auch mit Simulationen durch das CLaMS Modell untersucht und die Ergebnisse mit den Beobachtungen verglichen. Die einzelnen Transporte werden durch das Modell in der Regel gut wiedergegeben. Die Vermischung zwischen den transportierten Luftmassen und den umgebenden Luftmassen erscheint im Modell jedoch stärker zu sein als in den Beobachtungen. Mit Hilfe des Vortexindex konnte der im Modell simulierte Meridionaltransport im Kampagnenzeitraum auch in seiner Gesamtheit untersucht werden. Der Vortexindex erlaubt dabei die Validierung des isentropen Transportes im Modell weitgehend unabhängig von der Modellinitialisierung und dem Vertikaltransport im Modell. Aus der Entwicklung der O₃-N₂O-Korrelation konnte schließlich der chemische Ozonverlust zwischen Mitte Januar und März bestimmt werden. Der Vortexindex diente hierbei wiederum als Filter zur Identifikation unvermischter Luftmassen. Die Berücksichtigung von Transport und Mischung bei dieser Korrelationsmethode ist essentiell, um eine Unterschätzung des Ozonverlustes, in diesem Fall von bis 35% zu vermeiden. Der maximale Ozon- verlust wurde im März auf einer potenziellen Temperatur von 490K bemessen und betrug 1,4±0,5ppm. Das CLaMS Modell tendiert zu einer Unterschätzung des Ozonverlustes, die jedoch noch innerhalb des Fehlerbereichs liegt.

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