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

18 Die MIDAS/MaCWAVE Kampagne im Sommer 2002 in 69 ◦ N
(M. Rapp, G. Baumgarten, E. Becker, H.-J. Heckl, P. Hoffmann, R. Latteck, F.-J. Lübken, A.
Müllemann, A. Schöch, W. Singer, B. Strelnikov)
Abb. 18.1: Mittlere Temperaturen (a) und zonale Winde
(b) während der MIDAS/MaCWAVE Kampagne (in rot) bzw.
während früherer Jahre ermittelt aus Messungen mit fallenden
Kugeln. Bildteil c zeigt den mittleren Meridionalwind der
Monate Juli 1999 – 2002. Daten im Juli 2002 (=Zeitraum der
MIDAS/MaCWAVE Kampagne) sind in rot gezeichnet.
Im Juli 2002 wurde von der
Andøya Rocket Range (Nordnorwegen,
69 ◦ N) aus die internationale
MIDAS/MaCWAVE Kampagne
als Kooperation des IAP
mit dem norwegischen FFI (Dr.
T. Blix) und anderen US amerikanischen
Forschergruppen (Dr.
R. A. Goldberg, Dr. D. C. Fritts)
durchgeführt. Kern dieser Kampagne
waren zwei Startsequenzen
von Höhenforschungs- und
meteorologischen Raketen, die
von bodengebundenen Messungen
mit Lidars und Radars begleitet
wurden. Insgesamt wurden
26 meteorologische Raketen
(fallende Kugeln) zur Messung
von Temperaturen, Dichten und Winden im Höhenbereich von 30 – 90 km Höhe sowie fünf instrumentierte
Höhenforschungsraketen zur hochaufgelösten Messung der kleinskaligen Struktur
der oberen Mesosphäre gestartet. Abbildung 18.1 zeigt eine Zusammenfassung von Messungen
mit fallenden Kugeln und dem ALOMAR MF Radar und vergleicht diese Beobachtungen mit
repräsentativen Ergebnissen aus früheren Jahren zur selben Jahreszeit.
Abbildung 18.1 macht
deutlich, dass der Sommer
2002 in mehreren Parametern
deutliche Unterschiede
zu früheren Jahren
zeigt. So liegen die mittleren
Temperaturen zwischen
70 und 83 km Höhe
um bis zu 8 K unter
den mittleren Temperaturen
der Vorjahre. Das Zonalwindprofil
zeigt deutlich
stärkere westwärts gerichtete
Winde unterhalb
von 80 km Höhe und lässt
außerdem darauf schließen,
dass das Zonalwind-
Maximum 2002 einige Kilometer
tiefer lag als in
den Vorjahren. Diese Beobachtung
wird auch von
Zonalwindmessungen mit
dem ALOMAR MF Radar
gestützt (hier nicht
gezeigt). Zusätzlich zeigen
Abb. 18.2: Turbulente Energiedissipationsraten (blaue Symbole, untere
Abszisse) bzw. Heizraten (obere Abszisse) und dazugehörige Fehlerbalken
(in grün) gemessen während der drei Höhenforschungsraketenflüge
MMMI12, MMMI24 und MMMI25 am 2. bzw. 5. Juli 2002. Im linken
Bild ist zusätzlich in rot ein im gleichen Volumen gemessene Temperaturprofil
gezeigt. Die gestrichelte Linie kennzeichnet eine Abschätzung
der minimalen Energiedissipationsrate auf Grund der Viskosität der Atmosphäre.
Die schwarze durchgezogene Linie zeigt den Mittelwert aller
vorherigen Messungen der Energiedissipationsrate im polaren Sommer.
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