Temperaturen und Winde während NLC und MSE

Zielsetzung

Leuchtende Nachtwolken (engl. Noctilucent Clouds, NLC) und Mesosphärische Sommerechos (MSE) werden hauptsächlich in polaren Breiten jenseits von 60° beobachtet. Gelegentlich dehnt sich ihr Verbreitungsgebiet jedoch bis in mittlere Breiten aus. Kühlungsborn (54° N) liegt an der südlichen Grenze der Region, in der die mesosphärischen Temperaturen zumindest zeitweise tief genug für Eisteilchenexistenz sind. Die Beobachtungshäufigkeit von NLC und MSE ist daher wesentlich kleiner als beispielsweise auf der polaren Breite des ALOMAR-Observatoriums.
Bei genauerer Betrachtung stellt sich heraus, dass die Frostpunkttemperatur im Mittel jedoch nur oberhalb von ca. 85 km Höhe unterschritten wird, es aber in typischen NLC-Höhen (um 83 km Höhe) im Mittel immer zu warm für die Existenz von Eisteilchen ist. Da jedoch offensichtlich leuchtende Nachtwolken über Kühlungsborn existieren können, stellt sich die Frage, an welche atmosphärischen Bedingungen (lokale Temperatur, lokale Windrichtung) diese Ereignisse geknüpft sind. Dies gilt besonders, da sich Untersuchungen zu Trends in NLC-Häufigkeiten teilweise auf visuelle Beobachtungen stützen, die vornehmlich in mittleren Breiten gemacht werden (siehe auch Beitrag zu NLC und Solarzyklus). Um aus NLC-Trends z.B. Temperaturtrends ableiten zu können, muss die Verbindung zwischen leuchtenden Nachtwolken und Temperatur genau bekannt sein.
Am Standort Kühlungsborn stehen Lidars zur Detektion von NLC und Bestimmung der Temperatur in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre zur Verfügung. Gleichzeitig werden mit Radarmethoden Beobachtungen von MSE und des horizontalen Windes in der Mesopausenregion durchgeführt. Die Kombination der bodengebundenen Messmethoden ermöglicht weltweit einmalige, gleichzeitige Untersuchungen von Eisteilchen, Temperatur und Wind mit einer besseren Zeitauflösung als in-situ-Messungen und einer besseren zeitlichen und räumlichen Auflösung als satellitengestützte Messungen.

Methoden