Bremen 2017 – wissenschaftliches Programm

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UP: Fachverband Umweltphysik

UP 21: Atmosphäre - Mesosphäre

UP 21.1: Hauptvortrag

Freitag, 17. März 2017, 11:30–12:00, GW2 B3009

Einfluss von geomagnetischer Aktivität auf die Atmosphäre: Beobachtungen und Modellstudien — •Miriam Sinnhuber — Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe, Deutschland

Änderungen in Stärke und Geschwindigkeit des Sonnenwindes führen zu Fluktuationen der Magnetosphäre, die als geomagnetische Aktivität bezeichnet werden. Hohe geomagnetische Aktivität geht einher mit erhöhten Flüssen von Elektronen aus den Strahlungsgürteln oder der Aurora, die zu Energien von einigen 100 keV bis zu einigen MeV beschleunigt werden, und bis in Höhen von unter 80 km in die Atmosphäre eindringen können. Durch Stöße werden die Hauptbestandteilen der Atmosphäre (N2, O2, O) angeregt, dissoziiert, oder ionisiert; durch die folgenden schnellen Ionenchemiereaktionen kann die chemische Zusammensetzung der (neutralen) Atmosphäre deutlich verändert werden. Von besonderer Bedeutung ist die Bildung von Stickoxiden, die in der Stratosphäre zum katalytischen Ozonabbau beitragen. Diese haben insbesondere im polaren Winter Lebensdauern von Wochen bis Monaten, so dass sie dann von ihrer Quellregion oberhalb von 70 km bis in die Stratosphäre (unterhalb von 45 km) transportiert werden können. Da Ozon wesentlich zum Strahlungsheizen der Stratosphäre beiträgt, hat der mit diesem sogenannten "indirekten Teilcheneffekt" verbundene Ozonabbau einen ähnlichen Einfluss auf Temperatur und Dynamik der Atmosphäre, wie die Änderungen der solaren UV-Strahlung über den solaren Zyklus. In diesem Vortrag wird diese Kopplung von geomagnetischer Aktivität mit der mittleren Atmosphäre anhand von neuen Messungen und Modellstudien diskutiert.