Solare und terrestrische Strahlungswechselwirkung zwischen ... - AWI

Die mittleren drei Grafiken der Abbildung 5.8 zeigen die Meßdaten kurz nach eingesetzter
Strahlungsabkühlung (Region 2). Auffällig ist die hohe Anzahldichte neu gebildeter
Partikel an der Wolkenobergrenze. Diese wurde an verschiedenen Orten aber immer im
Randbereich zwischen Region (1) und (3) gefunden. Diese hohe Anzahl ist sicherlich nicht
allein auf Strahlungsprozesse zurückzuführen, sondern hier zeigt sich die sensible Reaktion
des Wolkensystems auf eine Störung im Fall plötzlich einsetzender Wärmeverluste an der
Wolkenoberseite.
An den Unterschieden der Temperatur-Profile (Abb. 5.9) erkennt man, daß die Wolken in
den 3 Bereichen eine unterschiedliche Entwicklung durchlaufen haben. Der für 30 min
andauernde Wärmeverlust in der Region 3 hat einen Temperaturrückgang in der gesamten
Grenzschicht bewirkt. Der einsetzende Wärmeverlust in der Wolke durch die Strahlungsprozesse
hat sowohl die mikrophysikalischen Größen, als auch die Turbulenz signifikant
beeinflußt; die Wolkenobergrenze ist nur im geringen Maße angewachsen.
Es ist nicht möglich, die Flüge in derselben Luftsäule durchzuführen. Daher ist es theoretisch
denkbar, daß die beobachteten Ereignisse nur zufällig mit dem Randbereich der
Altocumuluswolke in Zusammenhang stehen. Dies ist zwar unwahrscheinlich, da sich die
zur Mittelung verwendeten Profile in jedem der drei Bereichen ähneln, sich aber deutlich
von denen der Nachbarregionen unterscheiden. Die Wetterkarten zeigen weiterhin, daß der
großskalige Temperaturgradient in Flugrichtung verschwindet; die Messungen wurden in
einem Gebiet mit topographischer Homogenität durchgeführt. Die Luft strömte bereits 400
km weit über homogenes Packeis, bevor sie das Meßgebiet erreichte. Selbstverständlich
lassen sich diese Beobachtungen nicht quantitativ auswerten, aber die qualitative Beschreibung
der Entwicklung läßt sich durch folgende Abschätzung belegen.
Höhe
350m
300m
250m
1
Htop
3
2
ohne Strahlungskühlung
2 Beginn der Kühlung
200m
3 nach 30 min
-2˚C -1˚C
Temperatur
0˚C
Abbildung 5.9: Entwicklung des Temperatur-Pro ls der drei Regionen. Der Warmeverlust fuhrt
zu einer Temperaturreduktion in der gesamten Grenzschicht { auch oberhalb der Wolkenobergrenze
(waagerechter Strich).
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