Untersuchung von Transportprozessen in der Stratosphäre: Simulationen mit einem globalen Zirkulationsmodell - Krüger, Kirstin (2002)
Titel - Inhaltsverzeichnis I-IV 1 Einleitung 1 1.1 Motivation 1 1.2 Stand der Forschung 2 1.3 Ziel und Aufbau der Arbeit 3 2 Transportprozesse in der Stratosphäre 5 2.1 Die globale Meridionalzirkulation 6 2.2 Der stratosphärische Polarwirbel 12 2.3 Stratosphären-Troposphären-Austausch 14 2.4 Die Transportbarrieren 16 2.5 Spezifische Transportprozesse in der Stratosphäre 17 2.5.1 Tropische-Subtropische Streamer 17 2.5.2 Polarwirbel Streamer 24 2.5.3 Cat Eyes - Zerbrechen der Streamer 25 2.5.4 Variabilität von Transportprozessen 26 2.5.5 Zusammenfassung 26 3 Das Berliner Klimamodell 29 3.1 Horizontale Auflösung 32 3.1.1 Horizontale Diffusion 32 3.1.2 Topographie 33 3.2 Transport von Spurengasen 34 3.2.1 Das semi-Lagrange'sche Advektionsschema 34 3.2.2 Modifizierungen 36 3.2.3 Der passive idealisierte Tracer 37 3.3 Modellsimulationen 37 4 Modellklimatologie 41 4.1 Temperatur 41 4.2 Wind 44 4.2.1 Theorie 44 4.2.2 Modell 45 4.3 Zwischenjährliche Variabilität 49 4.3.1 Nordpoltemperatur 50 4.3.2 Zonaler Wind 52 4.4 Stratosphärischer Polarwirbel 55 4.4.1 Potentielle Vorticity 57 4.4.2 Planetarische Wellen 59 4.5 Die TEM Zirkulation 61 4.5.1 Theorie 61 4.5.2 Modell 64 4.6 Zusammenfassung 68 5 Transportfallstudien im Modell: Einfluss der horizontalen Auflösung 69 5.1 Major Midwinter Warmings 70 5.1.1 Welle 2 Erwärmung im T21-Modell 70 5.1.2 Welle 1 Erwärmung im T42-Modell 75 5.1.3 Vergleich mit Beobachtungen 80 5.2 Typisch kalter, ungestörter Winter 85 5.2.1 Vergleich T21 und T42 86 5.3 Zusammenfassung 88 6 Spezifische Transportprozesse im T42-Modell 89 6.1 Tropische-Subtropische Streamer 90 6.1.1 Atlantik-Streamer 90 6.1.2 Asien-Streamer 92 6.2 Polarwirbel Streamer 95 6.2.1 Extrusionen 95 6.2.2 Intrusionen 96 6.2.3 Vergleich Tracer und PV 96 6.3 Cat Eyes - Zerbrechen der Streamer 100 6.4 Prozessstudien 102 6.5 Zusammenfassung 109 7 Globale Streamerklimatologie im T42-Modell 111 7.1 Streamer-Kriterium 112 7.1.1 Methode 112 7.1.2 Fallbeispiel 113 7.2 Charakteristika von Streamern 116 7.2.1 Vertikale Abhängigkeit 116 7.2.2 ...