The ionosphere/thermosphere system can be strongly driven by different internal waves that originate in the lower atmosphere. Atmospheric coupling studies have particularly benefited from investigations of sudden stratospheric warming (SSW) events that change the state of the middle atmosphere, disrupt nominal propagations paths of atmospheric waves, and modify their spectrum. This thesis addresses important open questions about the long-distance influence of SSWs, first from the polar stratosphere to the low-latitude ionosphere, and then inter-hemispheric, e.g., from the polar stratosphere to the middle and high latitudes of the opposite hemisphere. This thesis uses a case of very strong Antarctic SSW to demonstrate large (up to 100% compared to the background) and persistent ionospheric anomalies covering low latitudes, North America, and Europe, to reveal their regional nature, and to suggest potential mechanisms. In a different case of major Arctic SSW our study finds large (up to 100%) ionospheric perturbations across the globe, at high latitudes above Antarctica, and discusses physical mechanism that generate perturbations on global scales.
Das System Ionosphäre/Thermosphäre kann durch verschiedene interne Wellen, die ihren Ursprung in der unteren Atmosphäre haben, stark beeinflusst werden. Studien zur atmosphärischen Kopplung haben besonders von der Untersuchung plötzlicher stratosphärischer Erwärmungsereignisse (SSW) profitiert, die den Zustand der mittleren Atmosphäre verändern, nominale Ausbreitungspfade atmosphärischer Wellen unterbrechen und deren Spektrum modifizieren. Diese Arbeit befasst sich mit wichtigen offenen Fragen über die Fernwirkung von SSWs, zunächst von der polaren Stratosphäre zur Ionosphäre in niedrigen Breiten, und dann interhemisphärisch, z.B. von der polaren Stratosphäre zu den mittleren und hohen Breiten der jeweils anderen Hemisphäre. In dieser Arbeit wird ein Fall von einem sehr starken antarktischen SSW Ereignisses verwendet, um große (bis zu 100 % im Vergleich zum Hintergrund) und anhaltende ionosphärische Anomalien zu diskutieren, die die niedrigen Breiten, Nordamerika und Europa abdecken, um deren regionalen Charakter aufzuzeigen und um mögliche Mechanismen vorzuschlagen. In einem anderen Fall eines großen arktischen SSWs wurden starke (bis zu 100 %) ionosphärische Störungen,global und in hohen Breiten über der Antarktis, festgestellt. Physikalischen Mechanismen, die die Störungen auf der globaler Ebene erzeugen, werden diskutiert.