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Abstract (German)

Das Satellitengerät CRISTA hat während zweier Flüge stratosphärische Temperaturen und Spurengase mit hoher Auflösung gemessen. Die verwendete Meßtechnik ist Horizontsondierung optisch dünner Infrarot-Emissionen. Es wird untersucht, inwieweit diese Technik generell geeignet ist, Schwerewellen zu messen. Es wird gezeigt, daß Schwerewellen mit Horizontalwellenlängen von mehr als 100-200 km nachgewiesen werden können. Die Ergebnisse lassen sich auf jedes Instrument, das die selbe Technik verwendet, übertragen.

Aus CRISTA-Daten abgeleitete Schwerewellen-Varianzen wurden mit Hilfe von In-situ Messungen und Klimatologien anderer Satelliteninstrumente validiert. Zwei verschiedene Quellen von Schwerewellen lassen sich in den CRISTA-Daten erkennen. Während des ersten Fluges im November 1994 bilden orographisch angeregte Schwerewellen ein breites Band hoher Amplituden über Gebirgsregionen Europas und Asiens. Große Tag-zu-Tag Änderungen der geographischen Verteilung werden beobachtet. Im zonalen Mittel tragen Schwerewellen bis zu 50-70 % zu der potentiellen Energie eines Breitenbandes bei. Konvektiv angeregte Schwerewellen, die während des zweiten Fluges im August 1997 beobachtet wurden, haben typische Phasengeschwindigkeiten von etwa 30 m/s und horizontale Wellenlängen von wenigen hundert Kilometern. Eine großskalige Schwerewelle mit einer Periodendauer von 24 Stunden wurde bei 150 E und 15 N beobachtet. Sie wird durch den Super-Typhoon Winnie angeregt.

Abstract (English)

The satellite instrument CRISTA measured stratospheric temperatures and trace species concentrations with high precision and spatial resolution during two missions. The measuring technique is infrared limb sounding of optically thin emissions. In a general approach the applicability of this technique to measure gravity waves (GWs) is investigated. It is shown that gravity waves with wavelengths on the order of 100-200 km horizontally can be detected. The results are applicable to any instrument using the same technique.

Inferred GW variances are validated with in-situ measurements and climatolgies inferred from three other satellite instruments. Two distinct sources of GWs can be identified in the CRISTA data. During the first flight in November 1994 mountain waves (MWs) form a broad band of high amplitude waves above mountainous regions of central and northeastern Eurasia. Large day-to-day variations are observed. On the basis of zonal means it is shown that in northern mid latitudes up to 50-70 % of the total observed wave energy in a latitude band can stem from MWs. Convectively generated GWs observed in August 1997 have horizontal wavelengths of a few hundred kilometers and typical phase speeds around 30 m/s. A large scale gravity wave of 24 h period time around 15 N and 150 E is shown to be forced by super typhoon Winnie.

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