Wellenprozesse

Wesentliche Teile der Zirkulation der mitleren Atmosphäre sind durch Wellen getrieben – die Untersuchung der entsprechenden prozesses ist gegenstand dieses Schwerpunkts. Prominente Beispiele sind planetary und synoptische Rossby-Wellen sowie mesoskalige Schwerewellen. Wir untersuchen ihren Lebenszyklus von der Anregung über ihre Ausbreitung bis zu ihrem Brechen und wie sie den Grundstrom beeinflussen. Thermische Gezeiten sind ein verwandtes Thema.

Methoden

Um Informationen aus Beobachtungen und Analysen oder Modellsimulationen zu gewinnen, werden Welleneigenschaften aus Analysedaten diagnostiziert. Für Prozessstudien werden numerische Simlationen mit verschiedenen mesoskalige und globalen Zirkulationsmodellen (zum Beispiel ICON-IAP und KMCM) und linearisierten Versionen (LIN-KMCM) durchgeführt. Für ausgewählte Fallstudien werden am IAP gewonnenen Beobachtungen mit Radiosonden, Radaren und Lidaren herangezogen und mit den numerischen Simulationen verglichen.

Jüngste Veröffentlichungen

  • Becker, E., 2017: Mean-Flow Effects of Thermal Tides in the Mesosphere and Lower Thermosphere. J. Atmos. Sci. 74,  6: 2043-2063, doi:10.1175/jas-d-16-0194.1.
  • Chu, X., J. Zhao, X. Lu, V. L. Harvey, R. M. Jones, E. Becker, C. Chen, W. Fong, Z. Yu, B. R. Roberts & A. Dörnbrack, 2018: Lidar Observations of Stratospheric Gravity Waves From 2011 to 2015 at McMurdo (77.84°S, 166.69°E), Antarctica: 2. Potential Energy Densities, Lognormal Distributions, and Seasonal Variations. J. Geophys. Res. Atmos. 123: 7910-7934, doi:10.1029/2017jd027386.
  • Greer, K. R., S. L. England, E. Becker, D. Rusch & R. Eastes, 2018: Modeled Gravity Wave-Like Perturbations in the Brightness of Far Ultraviolet Emissions for the GOLD Mission. J. Geophys. Res. Space Physics 123: 5821-5830, doi:10.1029/2018JA025501.
  • Hien, S., J. Rolland, S. Borchert, L. Schoon, C. Zülicke & U. Achatz, 2018: Spontaneous inertia–gravity wave emission in the differentially heated rotating annulus experiment. J. Fluid Mech. 838: 5-41, doi:10.1017/jfm.2017.883.
  • Matthias, V. & M. Ern, 2018: On the origin of the mesospheric quasi-stationary planetary waves in the unusual Arctic winter 2015/2016. Atmos. Chem. Phys. 18,  7: 4803-4815, doi:10.5194/acp-18-4803-2018.
  • Mirzaei, M., A. R. Mohebalhojeh, C. Zülicke & R. Plougonven, 2017: On the quantification of imbalance and inertia-gravity waves generated in numerical simulations of moist baroclinic waves using the WRF model. J. Atmos. Sci. 74: 4241-4263, doi:10.1175/jas-d-16-0366.1.
  • Schneidereit, A., D. H. W. Peters, C. M. Grams, J. F. Quinting, J. H. Keller, G. Wolf, F. Teubler, M. Riemer & O. Martius, 2017: Enhanced Tropospheric Wave Forcing of Two Anticyclones in the Prephase of the January 2009 Major Stratospheric Sudden Warming Event. Mon. Wea. Rev. 145,  5: 1797-1815, doi:10.1175/mwr-d-16-0242.1.
  • Schoon, L. & C. Zülicke, 2018: A novel method for the extraction of local gravity wave parameters from gridded three-dimensional data: description, validation, and application. Atmos. Chem. Phys. 18: 6971-6983, doi:10.5194/acp-18-6971-2018
  • Vadas, S. L. & E. Becker, 2018: Numerical Modeling of the Excitation, Propagation, and Dissipation of Primary and Secondary Gravity Waves during Wintertime at McMurdo Station in the Antarctic. J. Geophys. Res. Atmos. 123: 9326-9369, doi:10.1029/2017jd027974.
  • Vadas, S. L., J. Zhao, X. Chu & E. Becker, 2018: The Excitation of Secondary GravityWaves From Local Body Forces: Theory and Observation. J. Geophys. Res. Atmos. 123: 9296-9325, doi:10.1029/2017jd027970.

Mitarbeiter

  • Erich Becker
  • Axel Gabriel
  • Almut Gaßmann
  • Dieter H.W. Peters
  • Andrea Schneidereit
  • Christoph Zülicke