Team: Dynamik

Die Abbildung zeigt die aktuelle Schwerewellenaktivität am 6. Januar 2013.

Die Atmosphäre ist bestimmt durch ein komplexes Zusammenspiel verschiedener Prozesse im Bereich Strahlung, Dynamik und Chemie. Die Dynamik wiederum wird durch Wellenphänomene auf globalen, kontinentalen und regionalen Skalen dominiert, d.h. durch planetare Wellen, Schwerewellen und Infraschall, die auf allen Skalen Energie und Impuls transportieren. Wellen haben damit signifikanten Einfluss auf die Struktur der Atmosphäre und ihre adäquate Berücksichtigung in Klima- und Atmosphärenmodellen ist für die Erfassung des atmosphärischen Zustandes essentiell. Aufgrund der Tatsache, dass es sich bei der Atmosphäre um ein gekoppeltes System handelt, ist hierbei eine Beschränkung auf die Troposphäre nicht sinnvoll, sondern erfordert auch eine Betrachtung von Prozessen im Bereich der mittleren Atmosphäre (10-100km). Hinzu kommt, dass sich dort atmosphärische Wellen aufgrund geringerer Luftdichte und damit größerer Amplituden besser studieren lassen.

Das Team „Dynamik“ ist sowohl im Bereich Hardwareentwicklung engagiert, als auch mit Datenauswertung (z.B. mithilfe von Spektralanalysen) und Modellierung (Raytracing) befasst.

Ziel des Teams „Dynamik“ ist es, einen Beitrag zur Verbesserung der Projektionsgüte von Klima- und Atmosphärenmodellen sowie zur Qualitätssicherung von VA-Produkten zu leisten. Dabei wird auf die Entwicklung möglichst einfach zu interpretierender Indizes abgezielt, die eine Überprüfung der Darstellung der dynamischen Eigenschaften der Atmosphäre in Modellen und in daraus abgeleiteten Datenprodukten ermöglichen. Grundlagenforschung bzgl. der Wechselwirkung der verschiedenen Wellen untereinander (z.B. Triaden) sowie mit dem Grundstrom wird betrieben, wo es aufgrund mangelndem Wissens erforderlich ist. Die Erweiterung der Kenntnisse in diesem Bereich soll weiterhin genützt werden, um einen Beitrag zur Verbesserung der Prognose von Extremwetterereignissen über die Vermessung der von ihnen abgestrahlten atmosphärischen Wellen zu leisten.

All diese Ziele beruhen auf der Verwendung von globalen Datensätzen, wie sie nur von Satelliten erstellt werden können. Aufgrund der Kleinskaligkeit von Schwerewellen und Infraschall, die deswegen vom Satelliten nur z.T. erfasst werden können, ist es allerdings nötig, ergänzend Punktmessungen zu verwenden, wie sie z.B. Raketen, Radiosonden oder unsere Infrarotspektrometer GRIPS (Ground-based Infrared P-branch Spectrometer) und TANGOO (Tilting-filter spectrometer for Atmospheric Nocturnal Ground-based Oxygen & hydrOxyl emission measurements) ermöglichen. Diese von uns weiterentwickelten und betriebenen Instrumente nützen das so genannte Luftleuchten (‚Airlgow’) zwischen 80km und 100km Höhe aus und liefern Temperaturwerte mit einer zeitlichen Auflösung von einigen zehn Sekunden bis zu einigen Minuten.

Das Team Dynamik ist mit seinen Spektrometern aber auch mit seiner Expertise im Bereich atmosphärische Wellen u.a. im internationalen Netzwerk NDMC (Network for the Detection of Mesopause Change) engagiert. Das NDMC wurde im Jahr 2007 gegründet und wird von der Abteilung AT mit Unterstützung des Freistaates Bayern und in Absprache mit der Universität Buenos Aires, Argentinien, koordiniert.