Matrixgruppen am IAP

Am Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik haben sich drei abteilungsübergreifende Matrixgruppen etabliert, die sich mit den folgenden Themen beschäftigen:

Wellen und Turbulenz

Die Physik der Atmosphäre und des Klimas wird wesentlich durch Turbulenz beeinflusst. Viele Phänomene sind direkt mit Turbulenz verknüpft, z.B. das Brechen atmosphärischer Wellen wie Schwerewellen, was zu einer Kopplung verschiedener Schichten der Atmosphäre führt; oder das Mischen von Tracern durch den transienten und dissipativen Einfluss von Wellen. Zudem verknüpft Turbulenz globale Dynamik mit den viskosen Skalen; und NLCs, PMSE und die Bildung von Eisschichten werden durch Schwerewellen und Turbulenz beeinflusst oder verursacht.
Sprecher: Dr. U. Schaefer-Rolffs und Dr. B. Strelnikov
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Polare mesosphärische Sommerechos und leuchtende Nachtwolken (PMSE und NLC)

Die Beobachtung von PMSE und NLC gehört zu den wenigen Möglichkeiten die Mesopausenregion im Sommer zu erforschen. Mit den modernen Radar und Lidarinstrumenten sowie Kameratechniken des IAP ist es möglich innerhalb weniger Sekunden die Struktur dieser Schichtphänomene zu vermessen. Hierdurch ist es möglich hochfrequente Schwerewellen, Instabilitäten und den Übergang in Turbulenz zu vermessen. Sowohl PMSE als auch NLC hängem eng mit Eisteilchen zusammen, deren Entstehung mittels 3-dimensionaler mikrophysikalischer Modellierung untersucht wird. Durch die Kombination von Beobachtung und Modellierung werden die Änderungen der Atmosphäre erforscht, die zu den Variationen von NLC und PMSE auf Zeitskalen von Sekunden bis zu mehreren Jahren führen.
Sprecher: Dr. G. Baumgarten und Dr. I. Strelnikova
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Stratosphärenerwärmungen

Plötzliche Stratosphärenerwärmungen sind berühmte und beeindruckende Beispiele für vertikale Kopplungsprozesse. Dabei erwärmt sich die Stratosphäre innerhalb weniger Tage um bis zu 80 Kelvin, während sich die Mesosphäre gleichzeitig um bis zu 30 Kelvin abkühlt. Diese Effekte werden durch planetare Rossby-Wellen und mesoskalige Schwerewellen versursacht, die mit der Hintergrundatmosphäre wechselwirken. Im Moment liegt der Schwerpunkt der Matrixgruppe auf den sogenannten "final warmings", die den endgültigen Übergang von der Winter- in die Sommerzirkulation einleiten. Für deren eingehende Untersuchung werden lokale und globale Messungen sowie assimilierte Modelldaten kombiniert und mit Modellstudien komplementiert. 
Sprecher: Dr. Ch. Zülicke
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