Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Physik

Fachgebiet: Atmosphaerenphysik

Betreuer: Prof. Dr. Jorge Chau



Juliana Jaen
(e-mail: jaen@iap-kborn.de )

Long-term Studies and Variability of the Mesosphere and Lower Thermosphere Summer Wind Dynamics at Middle and High Latitudes

The mesosphere and lower thermosphere constitute a dynamic and complex system characterized by strong winds and varying temperatures due to a combination of solar radiation, Earth's geodesic shape, composition, and rotation. The middle and lower part of the atmosphere serves as the source, medium for propagation, and sink for multiple waves. Throughout the year, the winds undergo drastic changes from winter to summer, resulting in different filtering of wave propagation. The focus of investigating long-term wind dynamics is set on the summer season, and a time series spanning 17-33 years is obtained by combining specular meteor radars and partial reflection radars at middle and high latitudes. They are used to investigate the long-term summer length, wind maxima, variability, and oscillations. Significant trends show an earlier onset of the mesospheric summer of about half a day per year at both latitudes and increasing summer mesospheric winds maxima accompanied by weakening of the mesopause winds at middle latitudes.

Die Mesosphäre und die untere Thermosphäre stellen als Teil der mittleren Atmosphäre ein dynamisches und komplexes System dar, welches durch starke Winde und variierende Temperaturen aufgrund einer Kombination aus Sonnenstrahlung, der Gestalt und Form der Erde, ihrer Zusammensetzung und Rotation gekennzeichnet ist. Die mittlere und untere Atmosphäre dienen somit als Quelle, Medium für die Ausbreitung und Senke verschiedener Wellen. Im Laufe des Jahres unterliegen die Winde in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre drastischen Veränderungen von Winter bis Sommer, was zur Filterung verschiedener Wellen führt. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt auf der langfristigen Winddynamik während der Sommersaison, für die durch Kombination von spekularen Meteor- und partiellen Reflexionsradaren in mittleren und hohen Breiten Zeitreihen von 17-33 Jahren erreicht werden. Hiermit werden die langfristige Sommerlänge, Windmaxima, Variabilität und Oszillationen untersucht. Signifikante Trends zeigen einen früheren Beginn des mesosphärischen Sommers von etwa einem halben Tag pro Jahr für beide Breiten und zunehmende mesosphärische Windmaxima im Sommer, begleitet von einer Abschwächung der Mesopausenwinde in mittleren Breiten.