IAP Kühlungsborn
Leibniz-Gemeinschaft

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

  • 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.
  • Haghighatnasab, M., M. Mirzaei, A. R. Mohebalhojeh, C. Zülicke & R. Plougonven, 2020: Application of the Compressible, Nonhydrostatic, Balanced Omega Equation in Estimating Diabatic Forcing for Parameterization of Inertia–Gravity Waves: Case Study of Moist Baroclinic Waves Using WRF. J. Atmos. Sci. 77,  1: 113-129, doi:10.1175/jas-d-19-0039.1.
  • 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.
  • Liu, X., J. Xu, J. Yue, S. L. Vadas & E. Becker, 2019: Orographic Primary and Secondary Gravity Waves in the Middle Atmosphere From 16‐Year SABER Observations. Geophys. Res. Lett. 46,  8: 4512-4522, doi:10.1029/2019gl082256.
  • 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.
  • 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
  • Stephan, C. C., H. Schmidt, C. Zülicke & V. Matthias, 2020: Oblique Gravity Wave Propagation during Sudden Stratospheric Warmings. J. Geophys. Res. Atmos. 125: 031528, doi:10.1029/2019JD031528.
  • 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. & E. Becker, 2019: Numerical Modeling of the Generation of Tertiary Gravity Waves in the Mesosphere and Thermosphere During Strong Mountain Wave Events Over the Southern Andes. J. Geophys. Res. Space Physics 124: 7687-7718, doi:10.1029/2019JA026694.
  • Vadas, S. L., S. Xu, J. Yue, K. Bossert, E. Becker & G. Baumgarten, 2019: Characteristics of the Quiet-Time Hot Spot Gravity Waves Observed by GOCE Over the Southern Andes on 5 July 2010. J. Geophys. Res. Space Physics 124,  8: 7034-7061, doi:10.1029/2019ja026693.
  • 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