Institutsbericht 2010/2011 - Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik ...

49 Einfluss von La Niña auf die großräumige Zirkulation über
Nordosteuropa
(A. Schneidereit, D.H.W. Peters)
Die Analyse der großräumigen Zirkulation im Zusammenhang mit orographisch angeregten Wellen
im Sommer 2010 ist Ziel der vorliegenden Arbeit. Diese Studie wurde in Zusammenarbeit mit
Mitarbeitern der Forschungsabteilung Theoretische Meteorologie am Meteorologischen Institut der
Universität Hamburg sowie des ZAO verwirklicht. Hervorgerufen durch eine blockierende Wetterlage
über Osteuropa/Westrussland, ist der Sommer 2010 durch eine lang anhaltende Hitzewelle
charakterisiert. Drei verschiedene Skalenbereiche der großräumigen Zirkulation und ihr Wirken
auf die Blockierung werden näher untersucht: die stationären Wellen, die synoptischen Systeme
(Eddies) und die dazwischenliegende (intermediäre) Skala von 10 bis 60 Tagen. Zur Untersuchung
werden die Reanalysedaten des EZMW im Zeitraum 1989 bis 2010 verwendet.
Abb. 49.1: Prozentuale Verteilung
der blockierenden Hochdrucklage
entlang der geographischen
Länge für die einzelnen
Sommer (grau), den Sommer
2010 (grün) und dem Mittelwert
aller Sommer (schwarz).
Die gestrichelten Linien zeigen
das 95% Konfidenzintervall für
den Mittelwert. Die rote (blaue)
Linie zeigt den Mittelwert aller
La-Niña (El-Niño)-Ereignisse.
Gewöhnlich befindet sich im Sommer ein Hochdruckgebiet
über Osteuropa/Westrussland. Anormal im Jahr 2010 war die
Dauer der blockierenden Hochdrucklage, von Mitte Juni bis Ende
August. Das nahezu persistent blockierende Hochdruckgebiet
sorgte in der Nähe von Moskau für Tagesmitteltemperaturen von
mehr als 25 ◦ C. Markant zeichnete sich im Frühsommer 2010 im
Pazifik ein Wechsel von El Niño zu La Niña ab. Vorhergehende
Studien verdeutlichen eine Kopplung zwischen dem pazifischen
Phänomen und der Großwetterlage in Europa im Winter. Diese
Kopplung annehmend, wurde der Einfluss von La Niña im Sommer
auf die großräumige Zirkulation näher untersucht. Verglichen mit
dem Mittelwert ist die Anzahl der blockierenden Tage im Sommer
2010 stark erhöht (Abb. 49.1). Der Mittelwert über alle betrachteten
La-Niña-Sommer weist auf einen signifikanten Zusammenhang
zwischen dem blockierenden Hoch und dem Wechsel zu La Niña
hin. Die Geopotentialanomalien (Anomalie bzgl. des Mittelwertes
von 1989 – 2010) zeigen die arktische Dipolanomalie (DA), welche
in diesem Sommer besonders stark war. Interessant ist hierbei,
dass dieses Druckmuster eine Projektion auf das Hoch besitzt.
Jedoch ist die Interpretation erschwert, da unklar bleibt, ob das
DA-Muster einen Beitrag zum Hoch liefert oder das Hoch die DA
antreibt. Daneben lässt die Geopotentialanomalie das negative Pazifik/Nordamerika (PNA) Muster
erkennen. Vermutlich hervorgerufen durch La Niña, bewirkt dieses Muster eine Änderung der
stationären Wellenstruktur in der Nordhemisphäre. Diese Modifikation hat einen zusätzlichen Antrieb
des blockierenden Hochs über Osteuropa zur Folge. Kompositanalysen verdeutlichen, dass
während La-Niña-Bedingungen ein zusätzlicher Wellenzug nahe dem Hoch entsteht und so durch
die Konvergenz des Wellenaktivitätsflusses das blockierende Hoch verstärkt.
Neben den quasi-stationären Wellen liefert die synoptische Skala ebenfalls einen Beitrag zur
Persistenz des blockierenden Hochs. Nördlich des Hochs beschleunigen die Eddies den zonalen
barotropen Wind und tragen somit zur Aufrechterhaltung bei.
Die Analyse der dritten betrachteten Skala, die intermediäre Skala, zeichnet sich durch zwei
auf das Hoch gerichtete Wellenzüge aus. Der nördliche Wellenzug entsteht über dem Golf von
Alaska und dehnt sich über Grönland bis zum Russlandhoch aus. Der südliche Wellenzug beginnt
über dem Golf von Mexiko und erstreckt sich über den Nordatlantik bis zum Hochdruckgebiet
(nicht gezeigt). Die Telekonnektionsmuster deuten darauf hin, dass der südliche Wellenzug durch
La Niña angetrieben wird. Beide Wellenzüge tragen ebenfalls zur Erhaltung der blockierenden
Hochdrucklage durch barotrope Energieumwandlung bei.
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