Matrixgruppe: Stratosphärenerwärmungen

Die Zirkulationsmuster der mittleren Atmosphäre werden im wesentlichen von Wellen unterschiedlicher Dimension bestimmt. Während planetare Rossby Wellen vorwiegend die Stratosphäre beeinflussen, dominieren vor allem Schwerewellen die Zirkulation in der Mesosphäre.  Ein eindrucksvolles Beispiel für das Wechselspiel zwischen Grundstrom und Wellen sind plötzliche Stratosphärenerwärmungen, auf die sich die Arbeiten der Matrixgruppe konzentrieren.

Die erste mittwinterliche Stratosphärenerwärmung wurde im Jahre 1952 von Richard Scherhag in Berlin beobachtet, der diesen riesigen Temperaturanstieg innerhalb weniger Tage zunächst für einen Messfehler hielt. Heute weiß man, dass solche plötzlichen Stratosphärenerwärmungen in unterschiedlicher Intensität in fast jedem zweiten Winter in der Nordhemisphäre auftreten. Sie haben aber auch Auswirkungen auf die darüberliegende Mesosphäre und die darunterliegende Troposphäre und damit auf unser Wetter.  

Für die Eingruppierung einer Stratosphärenerwärmung als sogenanntes "final warming" sind zwei Dinge entscheidend: 1.) das zeitliche Auftreten zwischen März und Mai und 2.) die endgültige Windumkehr von Westwind im Winter auf Ostwind im Sommer. Dabei wird als Referenz häufig der zonal gemittelte Zonalwind in 60° N und bei 10 hPa (~32 km) verwendet. Im Frühjahr 2016 wechselte der stratosphärische Zonalwind bereits Anfang März von West- auf Ostwind, der mesosphärische Zonalwind aber erst 4 Wochen später. Dieses ungewöhliche Phänomen eines mesosphärischen Spätwinters wird aktuell in der Matrixgruppe in enger Zusammenarbeit von Beobachtung und Theorie untersucht.

Sprecher: Dr. Ch. Zülicke

Veröffentlichungen: hier.