Jena 2013 – wissenschaftliches Programm
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UP: Fachverband Umweltphysik
UP 3: Methoden - Fernerkundung, Messverfahren und Datenauswertung
UP 3.5: Vortrag
Dienstag, 26. Februar 2013, 16:30–16:45, HS 5
In-Situ Turbulenzmessungen in der Stratosphäre mit LITOS — •Andreas Schneider, Anne Theuerkauf, Michael Gerding und Franz-Josef Lübken — Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik, Kühlungsborn, Deutschland
Obwohl die Stratosphäre meist stabil geschichtet ist, finden dort Brechung von Schwerewellen und damit verbunden Turbulenz und Dissipation statt. Diese beeinflussen den Energietransport von der Troposhäre zur Mesosphäre. Stratosphärische Turbulenz ist darüber hinaus für den Transport von Spurenstoffen von Bedeutung.
Zur genauen Bestimmung von Turbulenzparametern muss die innere Skala aufgelöst werden, welche in der Stratosphäre im Bereich von Zentimetern und darunter liegt. Dies ist nur mit In-Situ-Messungen möglich. Unser ballongetragenes System LITOS (Leibniz Institute Turbulence Observations in the Stratosphere) nutzt Konstant-Temperatur-Anemometer (CTA) und Konstant-Strom-Anemometer (CCA), um kleinskalige Fluktuationen in Wind und Temperatur mit hoher Auflösung (< 1 mm) simultan zu messen.
Bislang wurden drei Flüge von Kiruna, Schweden (68∘N, 21∘O) sowie weitere Flüge mit kleinerer Nutzlast von Kühlungsborn (54∘N, 12∘O) und Sodankylä (67∘N, 27∘O) aus durchgeführt. Dabei wurden turbulente Schichten von mehreren 10 m Dicke beobachtet, welche durch ruhige Bereiche getrennt sind. Energiedissipationsraten können direkt aus den Spektren berechnet werden. Die Werte schwanken in der Größenordnung 10−7 bis 1 W/kg. Die Ergebnisse werden im Rahmen der atmosphärischen Hintergrundsituation diskutiert.