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

etrachteten Analysezeitraum verdeutlicht sich die Dominanz
der RWB-LC1-Ereignisse gegenüber den polwärtigen
RWB-P2 (Abb. 50.2). Die zyklonalen RWB-P1 und RWB-
LC2 zeigen im Vergleich zu den beiden antizyklonalen Ereignissen
eine reduzierte Anzahl.
Der Einfluss der Brechungsereignisse auf Niederschlag
und Wind in der Troposphäre wird im Folgenden näher untersucht.
Hierfür werden alle detektierten RWBs bezüglich
des absoluten Wellenaktivitätsmaximums zentriert. Korrelationen
und Komposita geben dann Aufschluss über die Zusammenhänge
zwischen RWB und den meteorologischen Parametern.
Die weiteren Ergebnisse konzentrieren sich auf die polwärts
brechenden antizyklonalen Ereignisse (RWB-P2) aufgrund
ihres vermuteten starken Einflusses auf Nordeuropa.
Abb. 50.2: Verteilung der RWB-
Ereignisse der Nordhemisphäre von
1958 – 2002. Positive/negative Werte
zeigen zyklonale/antizyklonale RWB.
Graue Balken veranschaulichen polwärtige
RWB, weiße äquatorwärtige.
Vorhergehende Studien dieser Brechungsereignisse zeigten, dass nördlich des Brechens Trägheitsschwerewellen
generiert werden, welche dann in die mittlere Atmosphäre propagieren. Der durch
das Brechen generierte Jet nördlich der RWB-P2-Ereignisse zeichnet sich im Austrittsbereich dadurch
aus, dass die Strömung instabil wird und dies eine Energiequelle für Trägheitsschwerewellen
darstellen kann. Dieser Bereich ist durch hohe Werte der quer zur Hauptströmung gerichteten
ageostrophischen Windgeschwindigkeit (u ⋆ ) und durch hohe Werte der entsprechenden Rossby-
Zahl gekennzeichnet: Ro ⋆ = u ⋆ /u h (mittlere Windgeschwindigkeit u h ). Regionen, bei denen die
Abstrahlung von Trägheitsschwerewellen erwartet werden kann, sind durch Werte von Ro ⋆ größer
als 0,4 gekennzeichnet.
Abb. 50.3: (a) Komposit der potentiellen Vorticity (graue Linien) [PVU] auf 330 K, der meridionalen
Komponente des Wellenaktivitätsflusses (schwarze Linien) [m 2 s −2 ] und der mittleren Niederschlagsanomalie
[mm/day] (farbig); (b) sowie die potentielle Vorticity (graue Linien) auf 330 K, die mittlere Windgeschwindigkeit
u h (farbig) [m/s] und die Rossby-Zahl Ro ⋆ (schwarze Linien).
Mit mehr als 1000 berücksichtigten Ereignissen veranschaulicht das Komposit der RWB-P2
und des Niederschlages zum Zeitpunkt des Brechens, dass nordwestlich der RWB-Ereignisse Niederschlag
erzeugt bzw. nach Norden verlagert wird (Abb. 50.3a). Korrelationen der beiden Größen
über Europa spiegeln diesen Zusammenhang wider und zeigen nordwestlich bzw. nördlich des
Brechens über der Norwegischen See und dem angrenzenden Festland eine Niederschlagszunahme.
Das durch das Brechen induzierte Windgeschwindigkeitsfeld auf 300 hPa zeigt deutlich die
generierte Windgeschwindigkeitszunahme nördlich der RWB-P2 (Abb. 50.3b). Der Bereich der
Windgeschwindigkeitsabnahme des nördlichen Jets ist durch hohe Rossby-Zahlen und hohe Werte
der u ⋆ (Abb. 50.3b) gekennzeichnet. Hierbei wurde die Rossby-Zahl lediglich für Bereiche mit einer
mittleren Windgeschwindigkeit größer als 5 m/s berechnet.
Die vorliegende Untersuchung der RWB-Ereignisse zeigt ihre saisonale Variabilität mit einem
Minimum während der Sommermonate. Zudem weist die statistische Verteilung auf die Dominanz
der RWB-LC1. Die RWB-P2-Ereignisse zeichnen sich dadurch aus, dass Trägheitsschwerewellen
generiert werden können.
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