Der Transport stratosphärischer Luftmassen in ... - Staff.uni-mainz.de

38 KAPITEL 3. ERGEBNISSE
Troposphäre eher ausschließen. Die Höhenschichten zwischen 200hPa und 400hPa weisen
zwar keinen ausgeprägten Jahresgang für dieses Ereignis auf, aber gerade die geringen
Ereignisse im Zeitraum des SH- Sommers, bei denen in der Studie von Reutter [2006]
noch die stärksten Massenflüsse erscheinen, sind ein weiteres Indiz, dass Austausch in
der Umgebung von Zyklonen in dieser Region mit nachfolgendem Ozoneintrag in die
Tropen eine untergeordnete Rolle spielt. Man sollte bedenken, dass in diesen Regionen
das Modell des ECMWF seine Schwächen hat. Im gesamten südhemispherischen Raum
sind kaum Radiosonden für die Analyse vorhanden. Genau an den Stellen, an denen
die Austauschregionen und Einträge zu finden sind, beeinflussen Radiosondenmessungen
die Tropopausenhöhe. Es kommt daher in dieser Region zu Fehlern in den Windfeldern
und somit auch in den Trajektorien [Jonas 2007], welche als Ausgangsdatensatz für die
berechneten Ozoneinträge in die tropische Troposphäre benutzt wurden.
Im Folgenden soll der Fokus auf den Austauschereignissen im atlantischen und
pazifischen Raum liegen. In beiden Hemisphären ist, wie zu Beginn des Abschnitts schon
kurz erwähnt, der Eintrag in die Schicht von 200hPa bis 300hPa in den Monaten Dezember
bis Mai am stärksten. Für September/ Oktober/ November sind nur geringfügig geringere
Werte zu sehen. Der Eintrag im Juni/ Juli/ August ist allerdings signifikant geringer
und leicht nach Westen verschoben. Dies spiegelt sich auch in den Austauschereignissen
wider. Im Dezember/ Januar/ Februar sind im Nord- und Südpazifik sowie im Südatlantik
die Austauschereignisse stärker als im Nordatlantik, allerdings spiegelt sich das nicht
in den Einträgen wider, was wieder an der horizontalen Verdriftung liegen könnte. Im
Nordhemisphärenfrühjahr und -herbst sind die Einträge sowohl in Intensität als auch
Lage übereinstimmender mit den Austauschregionen und -stärken. Im NH- Sommer sind
die Austauschregionen zwar auch identisch mit den Einträgen aber wie schon erwähnt
wesentlich geringer in der Intensität. Schaut man sich jetzt die vertikale Struktur der
Einträge an, so fällt auf, dass in diesen 3 Monaten die Einträge in der Nordhemisphäre fast
nur in die 200hPa bis 300hPa Schicht geschehen. In den restlichen Jahreszeiten sind die
Einträge auch in tiefere Schichten bis ins Bodenniveau zu erkennen. Grund dafür könnte
die jahreszeitenabhängige Neigung der Isentropen sein (Abbildung 3.7). Vergleicht man im
Winter- (links) und Sommerhalbjahr (rechts) die Bewegung der Luftmassen entlang der
Isentropen, welche die 2PVU- Linie bei 40 ◦ - 50 ◦ Breite schneidet, so fällt auf, dass die
Isentropen im Winterhalbjahr in den Tropen geringer bzw. nicht geneigt sind. Dadurch wird
klar, dass Luftmassen vertikal weniger tief transportiert werden, als im Sommerhalbjahr,
in dem die Isentropen nach dem Austausch durchgängig geneigt sind und somit die unteren
Schichten der tropischen Troposphäre erreichen. Die vertikal tieferen Einträge in der
Südhemisphere reichen im Sommerhalbjahr nur bis zur 500hPa- Fläche. Einträge unterhalb
500hPa werden in der Südhemisphäre nur in Winter- und Frühlingsmonaten realisiert. Dies
stimmt überein mit der geringeren (stärkeren) Neigung der Isentropen im Sommer (Winter).
Eine weiteres Indiz für diesen Prozess ist, dass die Einträge in der Nordhemisphäre in
allen Schichten unterhalb 300hPa einen signifikanten Jahresgang aufweisen, mit dem
Minimum im Nordhemisphärensommer, und dem Maximum im NH- Winter. In diesem
finden Einträge in alle Höhenschichten statt. Auffällig hierbei sind vor allem die Einträge
in die untersten Schichten der Troposphäre bei denen der Austausch in den Storm Track