Kopplung von Transport und Chemie

Die räumliche Verteilung und zeitliche Variabilität strahlungsaktiver Spurenstoffe wie Ozon, Wasserdampf und Kohlendioxid bestimmt die globale Energie- und Strahlungsbilanz. Sie hängt von temperaturabhängigen photochemischen Reaktionen und Transportprozessen ab. Die Untersuchung der vertikalen Kopplung dieser komplexen Wechselwirkungsprozesse ist eine Herausforderung. Die Verbindung zwischen Transport, Strahlung und Chemie der mittleren Atmosphäre werden in diesem Schwerpunkt untersucht.

Methoden

Die Untersuchungen beruhen auf einer Hierarchie von Modellen verschiedener Komplexität: hochauflösende Zirkulationsmodelle (z.B. KMCM und UA-ICON), Allgemeine Zirkulationsmodelle mittlerer Auflösung, spezielle Chemie-Transport-Modelle (z.B. CTM-IAP) und lineare Transport-Prozess-Modelle. Zum Vergleich werden international verfügbare Beobachtungen und Assimilationen von Spurengasverteilungen genutzt. Dieses weite Spektrum verschiedener Beobachtungsdaten und Modellversionen ist notwendig, um die komplexe Wechselwirkung zwischen Transport, Strahlung und Chemie zu untersuchen. Es bildet eine solide Grundlage zum Studium langfristiger Änderungen in der mittleren Atmosphäre (siehe auch Langfristige Dynamik). Weiterhin werden neue Methoden zur mathematisch-numerischen Beschreibung des Spurengastransports und der Chemie der Mesosphäre entwickelt.

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