Atmosphärische Wellen

Atmosphärische Wellen sind Luftbewegungen in der Erdatmosphäre auf unterschiedlichen räumlichen (Meter bis tausende Kilometer) und zeitlichen Skalen (Minuten bis Wochen). Sie können Wind-, Dichte-, Druck- und Temperaturfelder beeinflussen und als Fluktuationen dieser Parameter identifiziert werden. Wellen werden vorrangig in der Tropo- und Stratosphäre angeregt und breiten sich sowohl vertikal als auch horizontal aus. Bei ihrer Ausbreitung transportieren Wellen Energie und Impuls von ihren Quellregionen durch die Atmosphäre und können sich unter bestimmten Bedingungen auflösen. Beim Wellenbrechen werden Energie und Impuls auf die Hintergrundatmosphäre übertragen, so dass atmosphärische Wellen entscheidend zur Kopplung unterschiedlicher atmosphärischer Schichten beitragen.

Die wichtigsten Wellentypen, die vom IAP wissenschaftlich untersucht werden, sind planetare Rossbywellen, Gezeiten und Schwerewellen. Während Schwerewellen nur von lokaler/regionaler Größe sind, haben die beiden anderen Wellentypen globale Abmessungen. Planetare Rossbywellen haben als Erhaltungsgröße die Breitenvariation der Corioliskraft. Gezeiten umfassen hauptsächlich thermisch angeregte solare Gezeiten, die durch differentielle solare Erwärmung erzeugt werden, sowie gravitativ bedingte lunare Gezeiten. Schwerewellen werden durch das Gleichgewicht zwischen Auftriebs- und Schwerkraft erhalten und existieren nur in einer stabil geschichteten Atmosphäre. Die Untersuchung der Eigenschaften, Ausbreitung und Auswirkungen dieser Wellen auf den Hintergrund erfolgt unter Nutzung kombinierter lokaler Radar- und Lidar-Instrumente sowie globaler Satellitenbeobachtungen (z.B. MLS) und Modellstudien (z.B. KMCMMERRA).

Veröffentlichungen

  • P. Hoffmann, E. Becker, W. Singer und M. Placke, Seasonal variation of mesospheric waves at northern middle and high latitudes, J. Atmos. Solar-Terr. Phys., 72, 1068-1079, doi:10.1016/j.jastp.2010.07.002, 2010.
  • M. Placke, P. Hoffmann, E. Becker, Ch. Jacobi, W. Singer und M. Rapp, Gravity wave momentum fluxes in the MLT-Part II: Meteor radar investigations at high and midlatitudes in comparison with modeling studies, J. Atmos. Solar-Terr. Phys., 73, 911-920, doi:10.1016/j.jastp.2010.05.007, 2011.
  • M. Placke, P. Hoffmann, M. Gerding, E. Becker und M. Rapp, Testing linear gravity wave theory with simultaneous wind and temperature data from the mesosphere, J. Atmos. Solar-Terr. Phys., 93, doi:10.1016/j.jastp.2012.11.012, 2013.
  • G. Stober, S. Sommer, M. Rapp und R. Latteck, Investigation of gravity waves using horizontally resolved radial velocity measurements, Atmos. Meas. Tech., 6, 2893-2905, doi:10.5194/amt-6-2893-2013, 2013.
  • Placke, M., P. Hoffmann, R. Latteck, and M. Rapp (2015), Gravity wave momentum fluxes from MF and meteor radar measurements in the polar MLT region, J. Geophys. Res. Space Physics, 120, 736-750, doi:10.1002/2014JA020460.

Ausgewählte Veröffentlichungen

Zugehörige Radare