Promotionsverteidigung Dipl.-Phys. Kathrin Baumgarten

Am Freitag, dem 01.Dezember 2017, verteidigt um 15:00 Uhr im Hörsaal I des Instituts für Physik Frau Dipl.-Phys. Kathrin Baumgarten (Atmosphärenphysik, AG Prof. Dr. Lübken, IAP) ihre Dissertation zum Thema “Charakterisierung von Schwerewellen und Gezeiten aus Lidar-Messungen in der mittleren Atmosphäre“.

Zusammenfassung
Die Untersuchung von atmosphärischen Schwerewellen und Gezeiten ist für das Verständnis der Zirkulation in der Atmosphäre von großer Bedeutung. Seit 2010 ist das tageslichtfähige LiDAR in Kühlungsborn (54°N, 12°O) in Betrieb, dessen umfangreicher Datensatz es erlaubt, Wellen in der mittleren Atmosphäre auf unterschiedlichen Zeitskalen zu charakterisieren. Das Instrument liefert wetterabhängig kontinuierliche Zeitserien von Temperaturprofilen bzw. von relativen Dichteprofilen in einem Höhenbereich von 30 bis 75 km. Die Herausforderung bei der Datenanalyse bestand in der expliziten Trennung von Schwerewellen und Gezeiten. Dazu wurden die Wellen entsprechend ihrer Periode und vertikaler Wellenlänge gefiltert. Teile des Schwerewellenspektrums weisen dabei im Jahresverlauf Ähnlichkeiten zu Gezeiten auf, während kurzperiodische Schwerewellen insbesondere im Sommer eine erhöhte Aktivität zeigen. Außergewöhnliche Wetterbedingungen im Mai 2016 erlaubten eine bis dato unvergleichliche 10-tägige Lidar-Messung, die eine überraschend große Variabilität von Gezeiten und Schwerewellen auf kurzen Zeitskalen offenbarte. Durch die Verwendung von Dichteprofilen wurden zudem auch Wellen mit Perioden von einigen Minuten untersucht. Dabei zeigte sich erstmals eine erhöhte Bedeutung dieser Wellen insbesondere oberhalb von 60 km.

Abstract
The knowledge of atmospheric waves, e.g., gravity and tidal waves, is crucial to our understanding of the circulation in the Earth’s atmosphere. Since 2010 the daylight capable Rayleigh-Mie-Raman (RMR) lidar at Kühlungsborn (54°N, 12°E) is in operation to resolve waves on different time scales in the middle atmosphere. Depending on the weather conditions the instrument provides continuous time series of temperature and relative density profiles between 30 and 75 km altitude. The general challenge for such data sets is the separation of gravity waves and tides. Therefore the waves are filtered regarding their specific periods and vertical wavelengths. A part of the gravity wave spectra shows a similar seasonal behavior as tides, while gravity waves with small periods reveal an enhanced activity during summer. Outstanding weather conditions in May 2016 allowed for an extraordinary 10-day continuous lidar sounding, which shows a surprising large tidal and gravity wave variability on time scales of only a few days. Using relative density profiles also waves with periods of several minutes were investigated. These results demonstrate for the first time the importance of short periodic waves especially above 60 km altitude.

Organisator

  • Institut für Physik

Veranstaltungsort

  • Institut für Physik



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