Jahresgang der Schwerewellen-Energiedichte über ALOMAR

Jahresgang der Schwerewellen-Energiedichte in einer Höhe<//a>

Für alle 250 RMR-Lidar Messungen aus den Jahren 1999–2005 mit einer Länge von mehr als sechs Stunden wurde die Schwerewellen-Energiedichte bestimmt. Diese wurde dann über jeweils 10 km in der Höhe gemittelt, um unabhängiger von der zufälligen Phasenlage der Wellen zu sein. Das Ergebnis ist in Abbildung 1 für den Höhenbereich 40 km–50 km gezeigt. Die Punkte zeigen die Einzelmessungen, wobei die verschiedenen Jahre in unterschiedlichen Farben dargestellt sind. Die schwarze gestrichelte Linie zeigt die Monats-Medianwerte; die Fehlerbalken geben die statistische Unsicherheit des Mittelwerts als Maß für die Streuung der Werte innerhalb eines Monats an. Man erkennt ein Maximum der Schwerewellen-Energiedichte im Winter und ein zweites Maximum im Sommer. In den Übergangsjahreszeiten ist die Schwerewellen-Energiedichte kleiner. 

Die farbigen Balken im oberen Diagramm in Abbildung 1 geben die Anzahl der Messungen pro Monat und Jahr an. Da nur Messungen länger als sechs Stunden für diese Untersuchung benutzt werden, sind die Mehrzahl der Messungen aus dem Sommer, wenn das Wetter über ALOMAR generell stabiler ist als im Winter.

Anwachsen der Schwerewellen-Energiedichte mit der Höhe

In Abbildung 2 sind die Monats-Medianwerte in Höhen zwischen 30 km und 75 km zu sehen. Der allgemeine Jahresgang ist in allen Höhen ähnlich. Wie aus der Schwerewellen-Theorie erwartet steigt die Schwerewellen-Energiedichte mit der Höhe an. Dieser Anstieg ist im Winter schwächer als im Sommer (der Abstand der Linien ist im Winter enger als im Sommer). Dies deutet auf stärkere Wellendämpfung und Filterung im Winter im Vergleich zum Sommer hin. In den Sommer-Monaten fehlen die Werte oberhalb von 65 km, weil mit dem RMR-Lidar im Sommer bei Tageslicht durch den erhöhten solaren Untergrund die Temperaturen nur bis in diese Höhe bestimmt werden können.

Energiedichte

Abbildung 1: Schwerewellen-Energiedichte gemittelt über den Höhenbereich 40 km–50 km für die Jahre 1999–2005. Die Punkte zeigen die Einzelmessungen, wobei die verschiedenen Jahre in unterschiedlichen Farben dargestellt sind. Die schwarze gestrichelte Linie zeigt die Monats-Medianwerte; die Fehlerbalken geben die statistische Unsicherheit des Mittelwerts an. Die Balken im oberen Diagramm zeigen die Anzahl der Messungen pro Monat und Jahr.

Monats-Medianwerte

Abbildung 2: Monats-Medianwerte der Schwerewellen-Energiedichte in verschiedenen Höhen aus den Jahren 1999–2005. Die Fehlerbalken geben die statistische Unsicherheit des Mittelwerts an. Oberhalb von 65 km ist in den Sommer-Monaten bei Tageslicht keine Temperatur-Bestimmung möglich.