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Langfristige Dynamik

Die Diagnose langfristiger Veränderungen in Beobachtungen und Simulationen der mittleren Atmosphäre und ihre Interpretation sind Anliegen dieses Forschungsschwerpunkts. Forschungsgegenstand sind zum Beipiel die langfristigen Änderungen der Zirkulationsmuster, die Beziehung zwischen dem Energiebudget der Mesosphäre und der troposphärischen Zirkulation, die dynamisch induzierten Effekte im stratosphärischen Ozon und seine Rückkopplung auf die Dynamik.

Methoden

Für die Feststellung von Trends wird die Regressionsanalyse genutzt und beispielsweise auf IAP-Beobachtungen von Wasserdampf, Winden und ionsophärischen Phasenhöhen angewandt. Dazu werden die Daten vorbehandelt, bekannte Zirkulations-Signale identifiziert und ihre Signifikanz bewertet. Vergleich mit Zirkulationsmodellen dienen ihrer Validierung. Die Untersuchungen beruhen auf Auswertung von Beobachtungen, Reanalysen und auf Simulationen mit Modellen verschiedener Komplexität (z.B. KMCM, siehe auch Transport und Chemie). Komlexe und vereinfachte Zirkulations- und Transportmodelle erlauben eine Bezifferung der Beiträge langfristigen Wandels der dynamischen Prozesse zu den beobachteten Trends in den verschiedenen Höhengebieten, die nicht aus den Messungen alleine gewonnen werden können. Lineare Lösungen der mathematischen Gleichungen helfen dabei die Prozesse erster und zweiter Ordnung zu trennen.

Jüngste Veröffentlichungen

  • Gabriel, A., 2019: Long-term changes in the northern mid-winter middle atmosphere in relation to the Quasi-Biennial Oscillation. J. Geophys. Res. Atmos. 124: 13,914-913,942, doi:10.1029/2019jd030679.
  • Kalicinsky, C., D. H. W. Peters, G. Entzian, P. Knieling & V. Matthias, 2018: Observational evidence for a quasi-bidecadal oscillation in the summer mesopause region over Western Europe. J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 178: 7-16, doi:10.1016/j.jastp.2018.05.008.
  • Orsolini, Y. J., L. Zhang, D. H. W. Peters, K. Fraedrich, X. Zhu, A. Schneidereit & B. van den Hurk, 2015: Extreme precipitation events over north China in August 2010 and their link to eastward-propagating wave-trains across Eurasia: observations and monthly forecasting. Q. J. R. Meteorol. Soc. 141: 3097-3105, doi:10.1002/qj.2594.
  • Peters, D. H. W. & G. Entzian, 2015: Long-term variability of 50 years of standard phase-height measurement at Kühlungsborn, Mecklenburg, Germany. Adv. Space Res. 55: 1764-1774, doi:10.1016/j.asr.2015.01.021.
  • Peters, D. H. W., G. Entzian & P. Keckhut, 2017: Mesospheric temperature trends derived from standard phase-height measurements. J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 163: 23-30, doi:10.1016/j.jastp.2017.04.007.
  • Schneidereit, A. & D. H. W. Peters, 2018: Long-term wintertime trend of zonally asymmetric ozone in boreal extratropics during 1979-2016. Atmosphere 9,  12: 468, doi:10.3390/atmos9120468.
  • Sonnemann, G. R., P. Hartogh, U. Berger & M. Grygalashvyly, 2015: Hydroxyl layer: trend of number density and intra-annual variability. Ann. Geopys. 33, 6: 749-767. doi:10.5194/angeo-33-749-2015.

Mitarbeiter

  • Dieter H.W. Peters
  • Erich Becker
  • Günter Entzian
  • Axel Gabriel
  • Mykhaylo Grygalashvyly
  • Gerd R. Sonnemann
  • Christoph Zülicke