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EP: Fachverband Extraterrestrische Physik

EP 2: Near Earth Space II

EP 2.3: Vortrag

Montag, 15. März 2010, 17:15–17:30, AKM

Skaleninvariante Diffusion in der MLT in einem globalen Zirkulationsmodell (GCM) — •Urs Schaefer-Rolffs und Erich Becker — Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik an der Universität Rostock, D-18225 Kühlungsborn,

Um die Dynamik der Mesosphäre und unteren Thermosphäre (MLT) zu verstehen, ist man auf GCMs der Atmosphäre angewiesen. Diese haben allgemein das Problem, dass sich bedingt durch eine begrenzte Auflösung kinetische Energie und Enstrophie bei den kleinsten aufgelösten Skalen ansammeln, sofern keine Hyperdiffusion angenommen wird. Bei physikalisch korrekter Beschreibung muss diese Energie mittels turbulenter Dissipation transformiert werden, welches u.a. durch Diffusion zu nicht aufgelösten Skalen beschrieben wird. Im klimatologischen Mittel muss die Dissipation genau der adiabatischen Umwandlung von verfügbarer potentieller Energie zu kinetischer Energie entsprechen. Das Kühlungborn Mechanistic GCM (KMCM) reicht bis 120 km Höhe und vermag bei hohen Auflösungen Schwerewellen bis zur Mesopausenregion aufzulösen. Da einerseits die Dämpfung dieser Wellen einen wesentlichen Antrieb der atmosphärischen Dynamik in dieser Höhe darstellt und andererseits Diffusion zur Dämpfung der Wellen notwendig ist, muss die Diffusion bis zur Thermosphäre möglichst genau beschrieben werden. In meinem Vortrag werde ich bisherige Ansätze der Horizontaldiffusion skizzieren und eine verbesserte Parametrisierung der Horizontaldiffusion für das KMCM vorstellen. Diese zeichnet sich u.a. dadurch aus, dass das Problem der fehlenden Skaleninvarianz bisheriger Diffusionsschemata umgangen wird.