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

Abb. 21.2: Projektion der Schwenkrichtungen des 97-Strahl-Experiments über der Insel Andøya. Jedes
Experiment beinhaltet 25 Positionen, die auf Puls-zu-Puls-Basis angesteuert werden.
So liefert eine VAD-Analyse für jeden Schwenkwinkel mit einer ausreichenden Zahl an Stützstellen
für den VAD-Fit einen mittleren zonalen und meridionalen Wind sowie eine Abschätzung der
horizontalen Divergenz mit vertikaler Windgeschwindigkeit und die Streckungs- und Scherungsdeformation.
In Abb. 21.3 ist der mittlere
Wind für den 20. 07. 2011 gezeigt.
zonal wind 22−Jul−2011
95
100
Dabei fällt vor allem eine dominante
Gezeitenstruktur ins Auge. 85
0
90
off−zenith angle: 15 °
Auffallend ist auch das Verschwinden
80
der PMSE in den Nachmit-
75
00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 00:00
−100
tagsstunden, das scheinbar mit der
time
Überlagerung aus ganz- und halbtägiger
Gezeit zusammenfällt.
meridional wind 22−Jul−2011
95
Für eine EVAD-Analyse des
100
altitude / km
altitude / km
90
85
80
off−zenith angle: 15 °
75
00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 00:00
time
0
−100
Abb. 21.3: Zonale und meridionale Windgeschwindigkeit für
15 ◦ Zenitschwenkwinkel.
Multi-Strahl-Experiments werden
alle nutzbaren VAD-Schwenkwinkel
von 10 ◦ bis 25 ◦ genutzt. Dies ermöglicht
eine viel robustere Abschätzung
der horizontalen Divergenz
und des mittleren Vertikalwindes.
Dazu trägt man die mittlere radiale Abweichung bestehend aus horizontaler Divergenz
und vertikalem Wind über die Zenitwinkel auf und bestimmt beide Parameter mit Hilfe einer
linearen Regression.
altitude / km
altitude / km
95
90
85
80
vertical velocity 22−Jul−2011
EVAD
75
00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 00:00
time
95
90
85
80
divergence 22−Jul−2011
EVAD
75
00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 00:00
time
4
2
0
−2
−4
w / m/s
x 10 −3
2
Abb. 21.4: Darstellung des vertikalen Windes (oben) und der
horizontalen Divergenz (unten) aus einer EVAD-Analyse.
0
−2
div / s −1
u / m/s
v / m/s
In Abb. 21.4 wird die aus einer
EVAD-Analyse ermittelte vertikale
Windgeschwindigkeit und die
horizontale Divergenz dargestellt.
Beide Parameter zeigen deutliche
Variationen im Bereich von ca.
30 min, die auf Schwerewellen zurückzuführen
sind.
Eine EVAD-Auswertung liefert
also eine wesentlich robustere mittlere
vertikale Bewegung der Atmosphäre
als die Messung der radialen
Windgeschwindigkeit aus dem vertikalen
Strahl sowie die horizontale
Divergenz im gesamten Messvolumen.
Beide Parameter sind ideal
geeignet, um die Wellenaktivität abzuschätzen, und erlauben es, diese Werte direkt mit Modellen
zu vergleichen.
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