LUDWIG
Die Atmosphäre ist charakterisiert durch eine Vielzahl von chemischen, dynamischen und strahlungsbedingten Prozessen. Innerhalb von LUDWIG wurden hierbei dynamische Prozesse (Schwerewellen) untersucht, die zur Umverteilung von Energie in der Atmosphäre beitragen und – wo sie diese Energie übertragen – die Zirkulation beeinflussen. Sie entstehen z.B., wenn Luftmassen auf ein Gebirge wie die Alpen treffen.
Innerhalb des Projekts wurde das NDMC (Network for the Detection of Mesospheric Change) im Bereich der Alpen durch den Aufbau der Instrumente GRIPS (Spektrometer) und FAIM (Kamerasystem) am Sonnblick, Österreich erweitert. Die Messungen ermöglichen die Ableitung von räumlichen und zeitlichen Informationen über Schwerewellen im Bereich von 80 – 90 km Höhe. Die zu Projektende etwa zweijährigen Zeitreihen vom Sonnblick wurden zusammen mit anderen Datensätzen des NDMC im Bereich der Alpen (vier weitere Stationen) hinsichtlich der Frage ausgewertet, ob die über den Alpen beobachtete Schwerewellenaktivität als homogen angesehen werden kann oder räumliche bzw. zeitliche Variationen aufweist.
Die Hauptergebnisse des Projekts waren, dass die von Schwerewellen transportierte Energie (Dichte der potentiellen Energie) im Alpenraum einen deutlichen Jahresgang aufweist. Verglichen mit der NDMC-Station im kleinen Kaukasus sind im Bereich der Alpen häufig niedrigere Energiewerte zu beobachten. Die jahreszeitliche Variation ist für kurzperiodische Anteile nicht vorhanden. Dies lässt den Schluss zu, dass die Ausbreitungs- bzw. Anregungsmechanismen für diese beiden Periodenbereiche unterschiedlich sind. Im kurzperiodischen Bereich sind während des ganzen Jahres beinahe konstante Differenzen der Dichte der potentiellen Energie zwischen manchen Stationen zu beobachten, die z.B. auf lokale Quell- oder Filtermechanismen zurückgehen können.
Die bevorzugten Ausbreitungsrichtungen für Wellenlängen im Bereich von ca. 60 km und weniger zeigt eine deutliche Nordostkomponente im Sommer und eine Südwest- bzw. Westausrichtung im Winter. Dieses Phänomen kann man im Groben auch an anderen Standorten weltweit beobachten, ist also nicht als lokal zu bewerten. Die Gründe für dieses Verhalten sind bisher nur teilweise bekannt. Dem überlagert sind lokale Variationen zwischen Oberpfaffenhofen und dem Sonnblick.
Die Ergebnisse können in der Praxis der Validation, also der Überprüfung von Klima- und Wettermodellen dienen. Mit der Entwicklung von Algorithmen und Klimatologien wurde in diesem Projekt der Grundstein für die weitere z.T. operationelle Auswertung der NDMC-Daten hinsichtlich der transportierten Energie oder ihrer Ausbreitungsrichtung, Phasengeschwindigkeit und horizontalen Wellenlänge auch nach Projektende gelegt.
Die Arbeiten im Projekt LUDWIG wurden vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz finanziert.
Förderkennzeichen: TKP01KPB-70581.