Mikrophysikalische Modellierung der Entstehung von NLC und PMSE mit CARMA

Der Einfluß von Schwerewellen auf NLC

Höhenprofil der Temperatur mit wellenhafter Modulation und das Lidar-Rückstreuverhältnis während des Auftretens von NLC.

Erste Arbeiten mit dem CARMA Modell wurden durchgeführt, um hochaufgelöste Temperaturmessungen, die mit Hilfe von Höhenforschungsraketen in NLC-Situationen von der nord-norwegischen Insel Andoya aus durchgeführt wurden, zu verstehen. In der Abbildung rechts präsentieren wir Ergebnisse einer solchen Messung: das Temperaturprofil zeigt im Höhenberich von 80-100 km Höhe eine wellenhafte Modulation mit Amplituden, die zwischen 5 und 15 K liegen. Gleichzeitige Messungen des Lidar-Rückstreuverhältnisses (dieses ist größer als 1, wenn NLC-Teilchen im Messvolumen sind) zeigen, dass sich eine NLC exakt in einem lokalen Temperaturminimum in etwa 83 km Höhe befindet.

Mit Hilfe von CARMA wurde nun die Eisteilchenbildung in der Gegenwart von Temperaturstörungen mit den beobachteten Amplituden untersucht. Hierbei wurde angenommen, dass die Temperaturstörungen durch Trägheitsschwerewellen erzeugt wurden. Das Ergebnis zweier solchen Simulationen ist in der zweiten Abbildung dargestellt. Die Simulationen zeigen, dass die NLC dann einem lokalen Schwerewellen-induzierten Temperaturminimum folgen sollte, wenn die Periode der Welle größer als etwa 6 Stunden ist. In diesem Fall läuft die Temperaturänderung  aufgrund der Welle mit der Mikrophysik der Teilchen synchron, was zu einem Zusammenfall von Temperaturminimum und NLC-Höhe, aber auch einer Verstärkung der NLC-Helligkeit führt.

Ergebnisse

  • Der Einfluß von Schwerewellen auf NLC [mehr]
  • Die Physik von PMSE [mehr]