Forschungsgruppe Dynamik der mittleren Atmosphäre
Leitung: Dr. Hella Garny
Die mittlere Atmosphäre (etwa 10 bis 100 km Höhe) ist ein maßgeblicher Teil des Klimasystems und es ist bekannt, dass Prozesse in dieser Höhenschicht das Wetter und Klima am Erdboden beeinflussen. Die Gruppe MACClim (“Die Mittlere Atmosphäre im Klimawandel– Beobachtete und modellierte Änderungen der Zirkulation der mittleren Atmosphäre und Ihr Einfluss auf Chemie und Klima”) untersucht die globale Dynamik der mittleren Atmosphäre in einem sich ändernden Klima und deren Auswirkung auf das Klima am Erdboden. Relevante Prozesse für die globale Zirkulation der mittleren Atmosphäre (die „Brewer-Dobson-Zirkulation“) werden anhand von Simulationen mit einem globalen Klimamodel untersucht.
Die Forschungsschwerpunkte der Gruppe sind:
- Transportprozesse der Brewer-Dobson-Zirkulation: Mischungsprozessen und residuale Zirkulation
- Unsicherheit in der Simulationen der Dynamik der mittleren Atmosphäre aufgrund der vereinfachten Darstellung von Schwerewellen
- Transportcharakteristika abgeleitet aus Spurenstoffverteilungen
- Einfluss der Zirkulation der mittleren Atmosphäre auf strahlungsaktive Gase
- Dynamische Kopplung der Zirkulation der mittleren Atmosphäre mit der Zirkulation der Troposphärw
Für die Fragestellungen von MACClim werden vor allem Simulationen mit dem globalen Klima-Chemie Model EMAC verwendet. Modellsimulationen werden mit Beobachtungsdaten von satellitengebundenen Instrumenten (wie MIPAS) und in-situ Messungen verglichen.
Neben dem voll gekoppelten, globalen Modellsystem EMAC verwenden wir
- eine idealisierte, rein dynamische Modellversion, die basierend auf EMAC entwickelt wird, um ein besseres Prozessverständnis der Ursache-Wirkungskette des dynamischen Antriebs der Zirkulation in der mittleren Atmosphäre zu erreichen.
- das mesoskalige Modell COSMO, eingebettet in EMAC, für Studien zu Prozessen, die nicht im globalen Model aufgelöst sind.