Institutsbericht 2010/2011 - Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik ...
Institutsbericht 2010/2011 - Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik ...
Institutsbericht 2010/2011 - Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik ...
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
20 MAARSY: Erste 3D-Beobachtungen von PMWE<br />
(M. Rapp, R. Latteck, G. Stober, P. Hoffmann, W. Singer, M. Zecha)<br />
Polare mesosphärische Winterechos, oder kurz PMWE, sind Radarechos, die vornehmlich bei Frequenzen<br />
von 50 MHz in mesosphärischen Höhen von ∼ 60 – 85 km detektiert werden. Anders als<br />
bei entsprechenden Echos im Sommer, den sogenannten polaren mesosphärischen Sommerechos<br />
(PMSE), deren Vorkommen mittlerweile zweifelsfrei mit dem Auftreten von Eiswolken im Höhenbereich<br />
von 80 – 90 km in Verbindung gebracht wird, ist der physikalische Erzeugungsprozess<br />
der PMWE nach wie vor umstritten. Auf der experimentellen Seite sind daher neuartige Beobachtungen<br />
erforderlich, die die Charakterisierung bisher unbekannter Eigenschaften dieser Echos<br />
a 25 beam experiment b<br />
Abb. 20.1: a) Zeit-Höhen-Schnitt der PMWE-Signalstärke in vertikaler<br />
Strahlrichtung am 31. 12. <strong>2010</strong>. b) Projektion der Radarstrahlen in<br />
75 km Höhe während des 25-Strahl-Experimentes, welches ab 12 UT<br />
durchgeführt wurde.<br />
erlauben. Insbesondere war<br />
bisher zur dreidimensionalen<br />
Struktur dieser Echos<br />
nichts bekannt. Entsprechende<br />
Beobachtungen wurden<br />
mit dem MAARSY-VHF-<br />
Radar des IAP erstmals<br />
am 31. 12. <strong>2010</strong> durchgeführt.<br />
Abb. 20.1a zeigt einen Zeit-<br />
Höhen-Schnitt der an diesem<br />
Tag detektierten starken<br />
Echos, die unmittelbar<br />
nach dem Auftreten erhöhter<br />
mesosphärischer Elektronendichten<br />
aufgrund von moderater<br />
geomagnetischer Aktivität auftraten. Abb. 20.1b zeigt ferner, dass MAARSY ab 12 UT in<br />
einem Modus betrieben wurde, der es erlaubte, mit Hilfe von 25 fast gleichzeitigen Radarstrahlen<br />
ein etwa 40 × 40 km ausgedehntes Volumen in 75 km Höhe zu vermessen.<br />
19:15 19:20 19:25 19:30 19:35<br />
19:15 19:20 19:25 19:30 19:35<br />
Abb. 20.2: PMWE-Signalstärke als Funktion der Nord-Süd- (obere Abbildungen) bzw. Ost-West-<br />
Ausdehnung (untere Abbildungen) und der Höhe für verschiedene Zeitpunkte.<br />
Abb. 20.2 zeigt als Ergebnis zweidimensionale Orts-Höhen-Schnitte der beobachteten Signalstärke<br />
in Nord-Süd- (obere Reihe von Abbildungen) und Ost-West-Richtung (untere Reihe von<br />
Abbildungen). Hierbei fällt auf, dass die Echostrukturen in Nord-Süd-Richtung nahezu keine Neigung<br />
aufweisen, während die Schichten in Ost-West-Richtung stark (um bis zu 2 km über eine<br />
horizontale Entfernung von 40 km) geneigt sind. Diese Morphologie erinnert den Betrachter an die<br />
Morphologie einer westwärts propagierenden ebenen Schwerewelle. Im Folgenden wurden daher<br />
73
Change language