Institutsbericht 2002/2003 - Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik ...

37 Jahres- und tageszeitliche Variationen der Meteorraten am
Polarkreis und in mittleren Breiten
(W. Singer, U. von Zahn, J. Weiß, R. Latteck, U. Scholze)
Meteore sind eine wesentliche Quelle für die Metallatome der Metallschichten in der oberen
Atmosphäre und für Kondensationskerne, wie sie für die Bildung der Eisteilchen von nachtleuchtenden
Wolken in der polaren Mesopausenregion erforderlich sind. Ein besseres Verständnis
dieser Vorgänge wird durch eine genaue Kenntnis der jahres- und tageszeitlichen Variationen
der Meteorraten wesentlich unterstützt. Da über Meteorraten in polaren Breiten bisher wenig
bekannt ist, wurde ein 2-jähriger Beobachtungszyklus mit dem 32, 5 MHz all-sky Meteorradar
am ALOMAR Observatorium in Andenes (siehe auch Kapitel 36) für eine Detailanalyse von
Meteorraten genutzt. Der Messort Andenes mit seiner Lage von 2 ◦ innerhalb des Polarkreises
ermöglicht weiterhin eine interessante Beobachtung mit der einmal täglich zum ekliptischen
Nordpol gerichteten Antennenachse des Meteorradars. In dieser Blickrichtung erfasst das Radar
den Einfall von Meteoroiden aus nahezu der gesamten ekliptischen Nordhemisphäre.
Abb. 37.1: Monatliche Mittelwerte der tageszeitlichen Variation
der Meteorraten im Jahr 2002 (oberes Bild) und Monatsmittel
der tageszeitlichen Variation der Meteorraten für
Februar und Juni der Jahre 2002/2003 (unteres Bild) in
Andenes/69,3 ◦ N.
Die tageszeitliche Variation der
Meteorraten über Andenes, gemittelt
über jeweils einen Monat, ist
im oberen Bild von Abb. 37.1 für
das Jahr 2002 dargestellt. Die Meteorraten
umfassen alle im Höhenbereich
von 75 bis 120 km detektierten
Meteore. Dabei werden Meteorraten
in der Größe von 250 ±
200 Meteoren/h vom Radar erfasst.
Die absolut größten und kleinsten
Meteorraten werden um 07 LT im
Juni und 15 LT im Februar beobachtet
mit einem Verhältnis von etwa
20. Von großer Bedeutung für die
Aeronomie nachtleuchtender Wolken
ist die Tatsache, dass die Meteorrate
den größten Wert im Juni erreicht.
Mit hoher Wahrscheinlichkeit
nimmt auch der gesamte Meteor-
Massenfluss seinen maximalen Wert
im Juni an, der als die dominierende
Quelle für Kondensationskerne im
Höhenbereich 75 bis 90 km angesehen
wird. Die Existenz dieser Kondensationskerne
ist eine Voraussetzung
für die Bildung der Teilchen
nachtleuchtender Wolken.
Das Verhältnis von größten und
kleinsten Meteorraten während eines
Tageszyklus beträgt im Januar und
Februar etwa 5 und von April bis Dezember
2, 3 ± 0, 3 . Die tageszeitliche
Variation der Meteorrate ist durch
eine hohe Reproduzierbarkeit von Jahr zu Jahr gekennzeichnet, wie es die mittleren Monatsraten
für Februar und Juni der Jahre 2002 und 2003 zeigen (Abb. 37.1, unteres Bild).
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