Mikrophysikalische Modellierung der Entstehung von NLC und PMSE mit CARMA

Wissenschaftliche Ziele

Leuchtende Nachtwolken (NLC = noctilucent clouds) und Polare Mesosphären Sommer Echos (PMSE = polar mesosphere summer echoes) sind faszinierende Phänomene, die im Höhenbereich von 80-90 km zwischen Mai und August und in Breiten nördlich von etwa 50° beobachtet werden. Heute weiß man, dass beide Phänomene Evidenz für Eiswolken in diesem Höhenbereich sind. Die Eigenschaften dieser Eiswolken wiederum hängen sehr empfindlich von den Bedingungen der sie umgebenden Hintergrundatmosphäre ab, so dass vermutet wird, dass ihre Eigenschaften als Indikator für Veränderungen dieses Teils der Atmosphäre benutzt werden können. Grundlage zur Interpretation solcher Beobachtungen von Veränderungen dieser Wolken ist allerdings ein detailliertes physikalisches Verständnis der relevanten Prozesse, die zur Bildung dieser Eispartikel führen bzw. ein Verständnis, wie diese Partikel ihre Umgebung beeinflussen. Um diese Prozesse zu identifizieren, werden am IAP mikrophysikalische Modelle entwickelt und betrieben, mit denen versucht wird, die vorhandenen Beobachtungen auf der Grundlage der mikrophysikalischen Eigenschaften der Wolken zu erklären.

Dazu wurde vom IAP in Zusammenarbeit mit Kollegen von der Universität von Colorado in Boulder, USA, ein mikrophysikalisches Modell der Entstehung und Entwicklung von Aerosolteilchen auf die speziellen Bedingungen der polaren Mesosphäre angepasst. Bei diesem Modell handelt es sich um das vom NASA-Ames Research Center entwickelte CARMA-Modell (CARMA = Community Aerosol and Radiation Model for Atmospheres).

Methoden und Instrumente

Kooperationen

  • Prof. Gary E. Thomas, Laboratory for Atmospheric and Space Physics, University of Colorado, Co, USA

Ergebnisse

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

Beispiel