Institutsbericht 2002/2003 - Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik ...
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Abb. 29.2: Kreuzkorrelation (rote Pluszeichen)<br />
zwischen PMSE- und u- (oben) bzw. v-<br />
Stundenmittelwerten (unten) vom 1.6. – 22.8.<strong>2002</strong><br />
in ca. 84−86 km und Anpassungskurve (schwarze<br />
Linie)<br />
Neben den atmosphärischen Gezeiten werden<br />
oft auch (P)MSE-Schwankungen mit einer<br />
Periodendauer von ca. 5 Tagen beobachtet,<br />
die auf planetare Wellen zurückzuführen sein<br />
können. Abb. 29.3 links zeigt eine Kreuzkorrelation<br />
zwischen den Tagesmitteln von PMSE-<br />
Stärke und v über Andenes in 82 − 88 km<br />
vom 11.05. – 23.08.2001 <strong>für</strong> zeitliche Verschiebungen<br />
zwischen -3 und +5 Tagen. Die Korrelationswerte<br />
zeigen deutlich eine Variation mit<br />
einer Periode von etwa 5 Tagen, die von Anteilen<br />
anderer Periodendauern überlagert sein<br />
kann. Die durchweg negativen Korrelationswerte<br />
sind durch die entgegengesetzte jahreszeitliche<br />
Variation von PMSE-Stärke und v verursacht<br />
(maximale Stärke von PMSE und negativem<br />
v während der Hauptsaison und abnehmende<br />
Amplitude beider Komponenten zu Beginn<br />
und Ende der Saison). Auch im linken Teil<br />
der Abb. 29.3 ist eine Phasenverschiebung zwischen<br />
der PMSE-Stärke und der von v um etwa<br />
T/4 zu erkennen.<br />
Um die Variation von 5 Tagen noch deutlicher<br />
hervorzuheben, wurden mit Hilfe einer<br />
Fourieranalyse die Zeitreihen mit einem Bandpass<br />
der Periodendauer von 4 – 6 Tagen gefiltert.<br />
Mit einer Morlet-Waveletanalyse wurden zeitli-<br />
che Intervalle ermittelt, bei denen die Amplitude der 5-Tagewelle in diesen gefilterten Zeitreihen<br />
besonders stark ist. Abb. 29.3 rechts zeigt die Kreuzkorrelation einer solchen Zeitreihe vom<br />
22.05. – 09.06.2001. Die Korrelationswerte sind sehr stark ausgeprägt und weisen erwartungsgemäß<br />
eine sehr deutliche Variation mit einer Periodendauer von 5 Tagen auf, wobei andere<br />
Einflüsse aufgrund der Filterung weitgehend unterdrückt sind. Qualitativ bestätigt das Erscheinungsbild<br />
dieser Kreuzkorrelation das von Abb. 29.3 links erhaltene Ergebnis.<br />
Insgesamt kann man feststellen, dass der Wind, besonders die meridionale Komponente, in<br />
lang- und kurzperiodischen Schwankungen die Struktur von (P)MSE in charakteristischer Weise<br />
beeinflussen kann.<br />
Abb. 29.3: Kreuzkorrelation zwischen den Tagesmittelwerten von PMSE und v über Andenes von 2001<br />
(rote Pluspunkte); links: ungefilterte Zeitreihen; rechts: bandpass-gefiltertes Intervall mit Anpassungskurve<br />
(schwarze Linie), gepunktete Linie: ” Nulllinie“ der Kurve, weiteres siehe Text<br />
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