Mesoskalige konvektive Systeme während des ... - IMK-TRO

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Mesoskalige konvektive Systeme während des ... - IMK-TRO

2 Das Westafrikanische Monsunsystem

2.1 Der ”

African Easterly Jet“

Der AEJ stellt den Strahlstrom der Tropen in der mittleren Troposphäre dar. Im

Mittel weist er eine Windgeschwindigkeit um 12 m s −1 auf. Im Sommer der Nordhemisphäre

ist er zwischen 13 ◦ und 16 ◦ N in einer Höhe von etwa 650 bis 600 hPa

zu finden (Peters, 1988). Die Windgeschwindigkeit des AEJ weist keinen nennenswerten

Tagesgang auf (Bolton, 1984).

Die Entstehung des AEJ ist durch den umgekehrten meridionalen Temperaturgradienten

bedingt, der sich durch die im Norden lagernde trockenheiße Saharaluft und

der im Süden vorherrschenden kälteren, feuchten Monsunströmung ausbildet. Nach

Leroux (1983) kann dieser im Juli im Mittel einen Wert von 10.5 K erreichen. Er

ist nicht nur in den untersten Schichten ausgebildet, sondern reicht bis in eine Höhe

von etwa 3 km (Tetzlaff et al., 1985).

Es hat sich gezeigt, dass für die Erhaltung des AEJ zwei diabatisch angetriebene

meridionale Zirkulationen verantwortlich sind. Dies sind zum einen die turbulenten

Flüsse und die trockene Konvektion des Hitzetiefs über der Sahara an der Nordseite

des Jets. Zum anderen spielt die hochreichende Feuchtkonvektion der ITCZ an der

Südseite eine entscheidende Rolle (Thorncroft und Blackburn, 1999).

2.2 Der ”

Tropical Easterly Jet“

Der TEJ befindet sich in der oberen Troposphäre im Mittel in einer Höhe von 200

hPa. Seine Achse liegt südlicher als die des AEJ. Sie ist in den Sommermonaten

zwischen 5 ◦ und 8 ◦ N zu lokalisieren. Die mittlere Windgeschwindigkeit innerhalb

des TEJ kann bis zu 20 m s −1 erreichen (Grist et al., 2002). Die Entstehung des

TEJ lässt sich durch das Anwachsen des Geopotentialgradienten an der Südflanke

der Höhenantizyklone über der Sahara erklären. Teilweise trägt auch das zonale

Ausströmen in der oberen Troposphäre aus der Zone hochreichender Konvektion

über Zentralafrika dazu bei (Fink, 2006).

Über Westafrika ergibt sich somit ein sehr charakteristisches vertikales Windprofil,

welches unterhalb des AEJ-Maximums eine starke vertikale Windscherung aufweist

(Abb. 2.1). Diese begünstigt die Ausbildung von mesoskaligen konvektiven Systemen

(Peters, 1988). Ein Index, der das Verhältnis zwischen der Auftriebsenergie

(CAPE) und der vertikalen Windscherung quantifiziert, ist die dimensionslose Bulk-

Richardson-Zahl (Weisman und Klemp, 1982).

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