Trenduntersuchungen aus Radarmessungen

Untersuchungen langfristiger Trends in der Erdatmosphäre sind aus wissenschaftlichen und politischen Gründen wichtig, da sie Hinweise auf mögliche anthropogene Einflüsse liefern können. Ein wichtiger Aspekt besteht in der Trennung langfristiger Veränderungen und den Variationen, die durch den 11- jährigen Sonnenzyklus verursacht werden. Trendanalysen werden vor allen Dingen aus den folgenden Beobachtungen aus der MLT Region und aus der Ionosphäre durchgeführt:

  • MLT Windmessungen in mittleren (Juliusruh) und in polaren Breiten (Andenes): Trends werden sowohl aus den Grundwinden als auch aus ihren durch atmosphärische Wellen mit Perioden von Minuten bis zu Tagen verursachten Variationen abgeleitet. Ein Schwerpunkt besteht in der Untersuchung von Schwerewellentrends.
  • Reflexionshöhen im Langwellenbereich aus mehr als 50-jährigen kontinuierlichen Beobachtungen: Die abgeleiteten Druckänderungen können auf Temperaturänderungen unterhalb von 82 km zurückgeführt werden.
  • Mittlere Neutralgasdichte aus der täglichen Variation der Schwerpunkthöhe der Ionisationsspuren von Meteoren
  • Auftreten (Häufigkeit, Stärke und Dauer) mesosphärischer Radarechos im Sommer in polaren (PMSE) und mittleren Breiten (MSE): Die abgeleiteten Trends stehen im Zusammenhang zu Trends in der Temperatur und/oder dem Wasserdampf in der Mesosphäre.
  • Grenzfrequenzen und Reflexionshöhen aus der ionosphärischen E- und F-Schicht aus mehr als 50-jährigen kontinuierlichen Beobachtungen mit der Ionosonde in Juliusruh.

Um zu erkennen, ob die beobachteten Trends durch den bekannten Anstieg der atmosphärischen Treibhausgase (CO2, CH4, O3, H2O...) bedingt sind, werden unsere experimentellen Trends mit Modellrechnungen verglichen.

Veröffentlichungen

  • P. Hoffmann, M. Rapp, W. Singer und D. Keuer, Trends of mesospheric gravity waves at northern middle latitudes during summer, J. Geophys. Res., doi:10.1029/2011JD015717, 2011.
  • R. Latteck und J. Bremer, Long-term changes of polar mesosphere summer echoes at 69°N, J. Geophys. Res., doi:10.1002/jgrd.50787, 2013.
  • J. Mielich und J. Bremer, Long-term trends in the ionospheric F2 region with different solar activity indices, Ann. Geophys., 31, 291-303, doi:10.5194/angeo-31-291-2013, 2013.
  • W. Singer, P. Hoffmann, G. Kishore Kumar, N. J. Mitchell und V. Matthias, Atmospheric coupling by gravity waves: Climatology of gravity wave activity, mesospheric turbulence and their relations to solar activity, in Climate And Weather of the Sun-Earth System (CAWSES): Highlights from a priority program, Springer, F.-J. Lübken, Dordrecht, The Netherlands, doi:10.1007/978-94-007-4348-9, 2012
  • G. Stober, V. Matthias, P. Brown und J. L. Chau, Neutral density variation from specular meteor echo observations spanning one solar cycle, Geophys. Res. Lett., Submitted, 2014.
  • D. Offermann, P. Hoffmann, P. Knieling, R. Koppmann, J. Oberheide und W. Steinbrecht, Long-term trends and solar cycle variations of mesospheric temperature and dynamics, J. Geophys. Res., 115, D18127, doi:10.1029/2009JD013363, 2010.
  • J. Bremer, P. Hoffmann, R. Latteck, W. Singer und M. Zecha, Long-term changes of (polar) mesosphere summer echoes, J. Atmos. Solar-Terr. Phys., 1571-1576, doi:10.1016/jastp.2009.03.010, 2009.

Ausgewählte Veröffentlichungen