Untersuchung von Wasserdampfstrukturen in ERA-Interim - Userpage

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24 4 ERGEBNISSE 90 80 18 70 16 60 50 14 40 30 12 Breitengrad 20 10 0 −10 −20 10 8 TCWV in [kg/m^2] −30 6 −40 −50 4 −60 −70 2 −80 −90 Jan 2003 2003 Jun Dec 2003 Jun 2004 Dec 2004 Jun 2005 Dec 2005 Jun 2006 Dec 2006 Jun 2007 Dec 2007 Jun 2008 Dec 2008 0 Monat Abbildung 8: Standardabweichung des zonal gemittelten, monatlichen TCWV in kg m 2 der MERIS – Daten für einen Zeitraum von Januar 2003 bis Dezember 2008 über Landoberflächen 10, 8 kg m 2 in der Äquatorregion wiederzufinden, was einer Standardabweichung von durchschnittlich 24, 2% entspricht. Die höchste Standardabweichung im Vergleich zum im Mittel auftretenden zonalen TCWV ist auch hier in den südlichen hohen Breiten vorhanden. Sie beträgt im Mittel 59, 2%, wobei anzumerken ist, das sie, genau wie die Standardabweichung der südlichen mittleren Breiten, nur aus den innerhalb der Bedingung validen Werten berechnet wurde. Dennoch ist in der Abbildung in den dargestellten Bereichen zu erkennen, dass die genannten Zonen der Südhalbkugel vergleichsweise konstante Standardabweichungen aufweisen. Im Gegensatz dazu ist im dargestellten Bereich der hohen und mittleren Breiten der Nordhalbkugel eine Tendenz zu einer jahreszeitlichen Abhängigkeit zu erkennen, was sich durch die zwischen Dezember und Juni ansteigenden Standardabweichungen äußert. Wie in den ERA-Interim – Standardabweichungen tritt auch in denen von MERIS zonalem TCWV die absolut Höchste im Bereich der nördlichen Subtropen auf und beträgt maximal 17, 6 kg m 2 . Die mittlere Standardabweichung in dieser Zone beträgt dabei über 50% im Nicole Docter, FU-Berlin April 2013
4.2 Zonale Monatliche Standardabweichung 25 Vergleich zum im Mittel auftretenden Säulenwasserdampfgehalt. Hierbei ist auch in dieser Abbildung das Maximum der Standardabweichung innerhalb der Zone leicht verschoben zum Zeitpunkt des Sonnenzenitstandes am nördlichen Wendekreis wiederzufinden. Analog zu den zonalen monatlichen Standardabweichungen von ERA-Interim hat der Bereich der nördlichen Tropen die höchsten mittleren Standardabweichungen mit durchschnittlich 12, 2 kg m 2 für den betrachteten Zeitraum. Dabei sind ähnlich hohe Werte in diesem Bereich der Südhalbkugel zu finden. Die mittlere Standardabweichung beträgt dort 11, 9 kg , wobei das Intervall in dem Standardabweichungen auftreten mit 9, 7 kg bis 14, 9 kg kleiner ist. Somit ist diese Zone das ganze Jahr über von m 2 m 2 m 2 ähnlichen Standardabweichungen geprägt, wohingegen dieser Bereich der Nordhalbkugel eine periodische Änderung aufweist. Die periodische Änderung der zonalen monatlichen Standardabweichung ist sowohl in der Darstellung von ERA-Interim als auch in der von MERIS für die Nordhalbkugel deutlich erkennbar, was mit den sich über das Jahr ändernden Temperaturen zusammenhängt. Insbesondere treten stets höhere Standardabweichungen im jeweiligen Hemisphärensommer als -winter auf, da durch die höhere Wärmezufuhr, die damit verbundenen höheren Temperaturen die Verdunstung, die in Zusammenhang mit Konvektion zu Wolkenbildung und Niederschlägen führt, begünstigen. Daher variiert der Wasserdampfgehalt dieser Zonen zum Zeitpunkt des Nordhemisphären – Sommers stärker als im Winter, was sich in höheren monatlichen Standardabweichungen äußert. Dabei sind die höchsten Absolut – Standardabweichungen auf der Nordhalbkugel im Bereich der Subtropen zu finden, da diese Zone besonders stark durch die Wärmezufuhr durch Einstrahlung beeinflusst wird, da innerhalb dieser Zone der nördliche Wendekreis liegt, über dem sich die Sonne Ende März im Zenit befindet. Die höchsten Werte sind dabei im Bereich des nördlichen Wendekreises leicht versetzt zum Zeitpunkt des dortigen Sonnenzenits wiederzufinden, da es zunächst einmal zu einer Erwärmung kommen muss, bevor mehr Wasserdampf aufgenommen werden kann. Folglich kann durch Konvektion eine erhöhte Wolkenbildung und Niederschlag auftreten, was wiederum den täglich vorliegenden Wasserdampfgehalt beeinflusst. Auf der Südhalbkugel ist diese periodische Struktur hingegen nicht so deutlich zu erkennen, was auf den Einfluss des Ozeans auf die verhältnismäßig wenigen Landmassen der Südhemisphäre zurückzuführen sein könnte. Die Temperaturen innerhalb der Zonen sind über den gesamten Zeitraum, aufgrund der Wärmespeicherkapazität des Ozeans, in der April 2013 Nicole Docter, FU-Berlin
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