Role of diabatic processes in the dynamics and predictability of extra-tropical cyclones
Heini Wernli, Jana Campa, Maxi Böttcher
Institut für Physik der Atmosphäre, Universität Mainz
Abgeschlossene Arbeiten (engl.)
Maxi Böttcher und Heini Wernli: "Investigation of diabatic Rossby-wave dynamics"
Jana Campa und Heini Wernli:
Zusammenfassung
Barokline Instabilität ist der grundlegende Mechanismus für die Intensivierung von aussertropischen Zyklonen. In den meisten Fällen wird die Zyklogenese durch Störungen an der Tropopause verursacht – aus mehreren Fallstudien ist jedoch bekannt, dass Wachstum und Struktur der Zyklonen durch die Freisetzung latenter Wärme bei der Kondensation von Wasserdampf in Wolken stark beeinflusst werden können. In einigen Fällen wurde sogar die Hypothese aufgestellt, dass diabatisch produzierte Anomalien der potentiellen Vorticity in der unteren Troposphäre (sogenannte diabatische Rossby-Wellen, DRW) für die explosive Entwicklung der Zyklone verantwortlich waren. In diesem Projekt soll der Einfluss diabatischer Prozesse auf aussertropische Zyklonen zum ersten Mal systematisch untersucht werden. Mit Hilfe von Reanalysedaten werden für jede einzelne Zyklone die diabatischen Beiträge zur Intensivierung quantifiziert, um so den statistischen Zusammenhang zwischen der Intensivierung von Zyklonen und den entlang der Zugbahn auftretenden diabatischen Prozessen zu erfassen. Durch die Ausdehnung dieser Untersuchung auf deterministische und Ensemble-Vorhersagen kann die Rolle diabatischer Prozesse für Vorhersagefehler im Zusammenhang mit Zyklonen erfasst werden. Zudem soll ein spezifischer Algorithmus zur Identifikation von DRW entwickelt und damit die Klimatologie und Vorhersagbarkeit dieses Phänomens untersucht werden. Für ausgewählte Fälle werden numerische Simulationen mit einem hochauflösenden Modell durchgeführt werden, um die physikalischen Prozesse bei der Entwicklung von potentiell schadensverursachenden Stürmen in der nordatlantisch-europäischen Region besser beschreiben und verstehen zu können.
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