Mesoscale dynamics in the mesosphere and lower thermosphere (MLT) region are mainly due to atmospheric gravity waves (GWs) and stratified turbulence. GWs are assumed to be the dominant drivers of MLT mesoscale dynamics. However, characterising and observing these scales is challenging due to their scales and intermittent nature. This thesis investigates the mesoscale dynamics of the MLT region using ground-based observations. The main dataset used in this work is from multistatic specular meteor radars (SMRs). The study is complemented with observations from airglow imagers and satellites and with direct numerical simulations as well as high-resolution model data. This thesis uses a novel second-order statistics approach to investigate the correlation functions in temporal and spatial scales from one-dimensional projections of three-dimensional wind velocities. In a case study, we found that unexpected large horizontal scales dominate the dynamics. Intriguing high vertical velocity estimates using multistatic SMRs at different latitudes are also addressed through a validation study by constructing virtual multistatic radar systems based on winds from a high-resolution general circulation model.
Die mesoskalige Dynamik in der Mesosphäre und der unteren Thermosphäre (MLT) ist hauptsächlich auf atmosphärische Schwerewellen (GWs) und geschichtete Turbulenzen zurückzuführen. Es wird angenommen, dass GWs die dominierenden Treiber der mesoskaligen MLT-Dynamik sind. Die Charakterisierung und Beobachtung dieser Skalen ist jedoch aufgrund ihrer Dimensionen und intermittierenden Natur eine Herausforderung. Diese Arbeit untersucht die mesoskalige Dynamik der MLT-Region vorrangig mit Hilfe von bodengestützten Beobachtungen. Die Hauptbeobachtungen, die dabei verwendet werden, stammen von multistatischen Specular Meteor Radaren (SMRs). Diese Studiewird durch Beobachtungen von Airglow-Imagern und Satelliten und durch direkte numerische Simulationen sowie hochauflösende Modelldaten ergänzt. Diese Dissertation verwendet einen neuartigen Ansatz der Statistik zweiter Ordnung, um die Korrelationsfunktionen in zeitlichen und räumlichen Skalen aus eindimensionalen Projektionen dreidimensionaler Windgeschwindigkeiten zu untersuchen. In einer Fallstudie haben wir festgestellt, dass unerwartet große horizontale Skalen die Dynamik dominieren. Die Abschätzung faszinierend hoher Vertikalgeschwindigkeiten, unter Verwendung von multistatischen SMRs in verschiedenen geografischen Breiten, werden auch durch eine Validierungsstudie behandelt, bei der virtuelle multistatische Radarsysteme auf der Grundlage von Winden aus einem hochaufgelösenten allgemeinen Zirkulationsmodell konstruiert werden.