Turbulenz und Diffusion

Der Einfluss mikroskaliger Turbulenz auf die Dynamik kann im statistischen Mittel als eine effektive Diffusivität beschrieben werden. Das statistische Verhalten großskaliger Wellen kann als Makro-Turbulenz beschrieben werden. Beide Konzepte müssen für eine korrekte Behandlung von aufgelösten und nichtaufgelösten Skalen in numerischen Simulationen berücksichtigt werden.

Methoden

In diesem Schwerpunkt werden Zirkulationsmodelle mit parametrisierter Turbulenz benutzt (KMCM, UA-ICON), teilweise gekoppelt mit einem Chemie-Modul (CTM-IAP). Theoretische Beiträge zu diesem Thema sind dem Problem des welleninduziertens Mischens und der turbulenten Schließung auf verschiedenen Skalen gewidmet.

• Avsarkisov, V., E. Becker & T. Renkwitz, 2022: Turbulent Parameters in the Middle Atmosphere: Theoretical Estimates Deduced from a Gravity Wave–Resolving General Circulation Model. J. Atmos. Sci. 79,  4: 933-952, doi:10.1175/jas-d-21-0005.1.
• Avsarkisov, V. & J. F. Conte, 2023: The Role of Stratified Turbulence in the Cold Summer Mesopause Region. J. Geophys. Res. Atmos. 128,  19: 038322, doi:10.1029/2022jd038322.
• Ghosh, P., M. He, R. Latteck, T. Renkwitz, V. Avsarkisov, M. Zecha & J. L. Chau, 2022: Characteristics of Frequency-Power Spectra in the Troposphere and Lower Stratosphere Over Andøya (Norway) Revealed by MAARSY. J. Geophys. Res. Atmos. 127,  13, doi:10.1029/2021jd036343.
• Heilig, B., C. Stolle, G. Kervalishvili, J. Rauberg, Y. Miyoshi, F. Tsuchiya, A. Kumamoto, Y. Kasahara, M. Shoji, S. Nakamura, M. Kitahara & I. Shinohara, 2022: Relation of the Plasmapause to the Midlatitude Ionospheric Trough, the Sub‐Auroral Temperature Enhancement and the Distribution of Small‐Scale Field Aligned Currents as Observed in the Magnetosphere by THEMIS, RBSP, and Arase, and in the Topside Ionosphere by Swarm. J. Geophys. Res. Space Physics 127,  3, doi:10.1029/2021ja029646.
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• Stolle, C., T. A. Siddiqui, L. Schreiter, S. K. Das, I. Rusch, M. Rother & E. Doornbos, 2024: An Empirical Model of the Occurrence Rate of Low Latitude Post-Sunset Plasma Irregularities Derived From CHAMP and Swarm Magnetic Observations. Space Wea. 22,  6: 003809, doi:10.1029/2023sw003809.
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