1 / 28

Energie- und Wasserdampftransporte in die Arktis bestimmt aus Radiosondendaten

Energie- und Wasserdampftransporte in die Arktis bestimmt aus Radiosondendaten. Andreas Hense, Reinhardt Hagenbrock,Martin Göber*, Felix Amendt Meteorologisches Institut Universität Bonn *Met.Office, Bracknell. Gliederung des Vortrags. Motivation der Untersuchungen Daten Methode Ergebnisse

portia-carlson
Download Presentation

Energie- und Wasserdampftransporte in die Arktis bestimmt aus Radiosondendaten

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Energie- und Wasserdampftransporte in die Arktis bestimmt aus Radiosondendaten Andreas Hense, Reinhardt Hagenbrock,Martin Göber*, Felix Amendt Meteorologisches Institut Universität Bonn *Met.Office, Bracknell SFB Seminar Kiel

  2. Gliederung des Vortrags • Motivation der Untersuchungen • Daten • Methode • Ergebnisse • Wasserdampftransporte und (P-E) • Energietransporte • ECHAM4 - T42 GISST Simulationen • Zusammenfassung SFB Seminar Kiel

  3. Motivation • Kenntnis von (P-E) für die Arktis ist notwendig ... • Kopplung Atmosphäre-Ozean, THC • Messungen von P und E schwierig bis nicht existent • P und E aus Reanalysen sind wesentlich durch Parametrisierungen und Modell Spinup beeinträchtigt SFB Seminar Kiel

  4. Motivation Wasserdampfhaushaltsgleichung als Basis Reanalysen wegen Spin-up nicht geschlossen SFB Seminar Kiel

  5. Motivation • 2D - Transporte besser bekannt • auch aus Radiosondendaten pur... • Gibt es ein Modell für Radiosondendaten mit möglichst wenigen Freiheitsgraden, das Transporte ähnlich zu den Reanalysen liefert? • Reanalyseschema für „Arme“ SFB Seminar Kiel

  6. Bisherige Arbeiten SFB Seminar Kiel

  7. Das Radiosondennetz der nördlichen Breiten Historical Arctic Rawinsonde Archive HARA SFB Seminar Kiel

  8. Berechnung der Feuchtekonvergenz SFB Seminar Kiel

  9. Berechnung der FeuchteflüsseVariationsrechnung und unregelmäßiges Gitter • Diskretisiere Funktionalgleichung mit 3D finiten Elementen • lineare Elemente auf Tetraedern • keine Interpolation auf ein regelmäßiges Gitter • konsistente Approximationen der Differentialoperatoren SFB Seminar Kiel

  10. Das Gitter • Typische Zahlen: • ~ 70 Stationen • ~ 800 Messwerte auf signifikanten Niveaus (=Gitterpunkte) • ~ 1500 Tetraeder • Untersuchungszeit-raum 1979-93 • Zeitlich variables Gitter SFB Seminar Kiel

  11. Der Lösungsweg • Iterative Lösung des linearen Gleichungssystems • Berechnung der 3D Transporte als Integrale mit Hilfe der FE Diskretisierung • Berechnung der Transportdivergenzen ( ~ P-E) mit Hilfe der approximierten Differentialoperatoren • Integration der Transporte vertikal und zonal • Projektion auf Kugelflächenfunktionen T42 SFB Seminar Kiel

  12. Ist das Variationsverfahren notwendig?Zonal/vertikal integrierte Transporte in 70°N ohne Korrektur SFB Seminar Kiel

  13. Ist das Variationsverfahren notwendig?Zonal/vertikal integrierte Transporte in 70°N mit Korrektur SFB Seminar Kiel

  14. Ist das Variationsverfahren notwendig?Zonal/vertikal integrierte Transporte in 70°N mit Korrektur aus Reanalysedaten an den RS SFB Seminar Kiel

  15. Vergleich der Jahresgänge Radiosondendaten (Mittel: 0.449 mm d-1) ERA-15 Reanalysedaten an RS (Mittel: 0.480 mm d-1) Cullather et al.: Radiosondendaten (Mittel: 0.45 mm d-1) Cullather et al.:ERA-15 Reanalysedaten (Mittel: 0.50 mm d-1) SFB Seminar Kiel

  16. Vergleich der interannuellen Variabilität, Jahresmittel (P-E) Radiosondendaten (Mittel: 0.449 mm d-1) ERA-15 Reanalysedaten an RS (Mittel: 0.480 mm d-1) Cullather et al.: Radiosondendaten (Mittel: 0.45 mm d-1) Cullather et al.:ERA-15 Reanalysedaten (Mittel: 0.50 mm d-1) SFB Seminar Kiel

  17. Vertikal integrierte Feuchteflusskonvergenz aus massenkonsistenten RS Daten Mittel 1973-93 P>E P<E SFB Seminar Kiel

  18. Vertikal integrierte Feuchteflusskonvergenzaus massenkonsistenten RS Daten und T42 Projektion Mittel 1973-93 SFB Seminar Kiel

  19. Vertikal integrierte Feuchteflusskonvergenzaus Reanalysedaten in T42 Mittel 1973-93 SFB Seminar Kiel

  20. ERA-15 T42 RS in T42 SFB Seminar Kiel

  21. Effekt der Auflösung • Simulation eines hypothetischen RS Netz durch Verfeinerung der Triangulation in der Horizontalen SFB Seminar Kiel

  22. SFB Seminar Kiel

  23. Effekt der Auflösung ERA-15 mit hypoth. RS Netz ERA-15 RS RS sDF RS-HDF ERA-15 SFB Seminar Kiel

  24. Energietransport aus RS 1973-1996, 15 Monate gl.Mittel SFB Seminar Kiel

  25. Basis zur Modellvalidierung:ECHAM4 -T42 GISST 1901-1994 • 6 Simulationen ECHAM4-T42 1901-1994 in Kooperation mit M.Latif • beobachtete „globale“ SST und Meereis Verteilung Monatsmittel als Antrieb • NAO Variabilität Paeth, Hense und Latif CD 2003 • ACSYS Projekt Energie- und Wassertransportvariabilität in Modell und Beobachtung SFB Seminar Kiel

  26. Niederschlagsvariabilität (Rita Glowienka-Hense) SFB Seminar Kiel

  27. Zusammenfassung • Radiosonden können bei geeigneter Form der Analyse immer noch wertvolle Informationen liefern • Reanalyseschema für „Arme“ • Finite Elemente Methode ideal für least-squares Verfahren SFB Seminar Kiel

  28. Zusammenfassung • Unterschied der Feuchtekonvergenzen für die Arktis zwischen Reanalyse und RS liegt in der räumlichen Stichprobenentnahme • zeitliche Konsistenz liefert Informationen stromauf • Satellitendaten liefern kleinskalige Information • interannuelle Variabilität berechenbar • Basis für den Modell-Beobachtungsvergleich bis zur Zeitskala von Tagen SFB Seminar Kiel

More Related