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KMCM

Kühlungsborn Mechanistic Circulation Model

Beschreibung

Das KMCM (Kühlungsborn Mechanistic Circulation Model) ist ein sogenanntes Simple General Circulation Model (SGCM), was die atmosphärische Strömung trockener Luft unter idealisierten physikalischen Bedingungen beschreibt. Die grundlegenden numerischen Verfahren sind eine Diskretisierung in vertikaler Richtung nach Simmons & Burridge (1981), die Darstellung durch sphärische Harmonische in der Horizontalen (Machenhauer & Rasmussen, 1972) und ein semi-implizierter Zeitschritt (Asselin, 1972; Hoskins & Simmons, 1975). Realistische großskalige Orographie kann durch eine Umformulierung des Referenz-Zustandes nach Simmons & Chen (1991) eingebunden werden. Der thermische Antrieb des Modells besteht in einer Temperatur-Relaxation, vorgechriebenen tropischen Wärmequellen und einer selbstinduzierten Heizung in den mittleren Breiten. Orographie und Heizung können durch ihre zonalen Mittel ersetzt werden. Das KMCM schließt eine realistische Grenzschicht-Parametrisierung ein, wobei die Oberflächentemperatur konsistent mit dem thermischen Antrieb definiert ist. Horizontale Diffusion ist konsistent mit elementarer Hydrodynamik formuliert (Becker, 2000). In dieser Modellversion wird keine Parametrisierung von Trägheitsschwerewellen benutzt.

Ergebnisse

Animationen eines simulierten Jahresgangs (Klicken zum Starten).

Jüngste Veröffentlichungen

  • Becker, E., M. Grygalashvyly & G. R. Sonnemann, 2020: Gravity wave mixing effects on the OH*-layer. Adv. Space Res. 65,  1: 175-188, doi:10.1016/j.asr.2019.09.043.
  • Becker, E. & S. L. Vadas, 2018: Secondary Gravity Waves in the Winter Mesosphere: Results From a High-Resolution Global Circulation Model. J. Geophys. Res. Atmos. 123,  5: 2605-2627, doi:10.1002/2017jd027460.
  • Becker, E. & S. L. Vadas, 2020: Explicit Global Simulation of Gravity Waves in the Thermosphere. J. Geophys. Res. Space Physics 125,  10, doi:10.1029/2020ja028034.
  • Greer, K. R., S. L. England, E. Becker, D. Rusch & R. Eastes, 2018: Modeled Gravity Wave-Like Perturbations in the Brightness of Far Ultraviolet Emissions for the GOLD Mission. J. Geophys. Res. Space Physics 123: 5821-5830, doi:10.1029/2018JA025501.
  • Pokhotelov, D., E. Becker, G. Stober & J. L. Chau, 2018: Seasonal variability of atmospheric tides in the mesosphere and lower thermosphere: meteor radar data and simulations. Ann. Geopys. 36,  3: 825-830, doi:10.5194/angeo-36-825-2018.
  • Schaefer-Rolffs, U. & E. Becker, 2018: Scale-Invariant Formulation of Momentum Diffusion for High-Resolution Atmospheric Circulation Models. Mon. Wea. Rev. 146,  4: 1045-1062, doi:10.1175/mwr-d-17-0216.1.
  • Vadas, S. L. & E. Becker, 2018: Numerical Modeling of the Excitation, Propagation, and Dissipation of Primary and Secondary Gravity Waves during Wintertime at McMurdo Station in the Antarctic. J. Geophys. Res. Atmos. 123: 9326-9369, doi:10.1029/2017jd027974.
  • Vadas, S. L. & E. Becker, 2019: Numerical Modeling of the Generation of Tertiary Gravity Waves in the Mesosphere and Thermosphere During StrongMountainWave Events Over the Southern Andes. J. Geophys. Res. Space Physics 124: 7687-7718, doi:10.1029/2019JA026694.
  • Zülicke, C., E. Becker, V. Matthias, D. H. W. Peters, H. Schmidt, H.-L. Liu, L. de la Torre Ramos & D. M. Mitchell, 2018: Coupling of stratospheric warmings with mesospheric coolings in observations and simulations. J. Climate 31: 1107-1133, doi:10.1175/JCLI-D-17-0047.1.

Gesammelte Veröffentlichungen

Dokumentation & Quelltext

Eine vollständige technische Dokumentation auf Englisch ist hier:  kmcm1r1u10.pdf. Der Fortran-Quelltext ist auf Anfrage von Erich Becker erhältlich.

Mitarbeiter

  • Erich Becker
  • Urs Schaefer-Rolffs