Beobachtung des Hydroxyl (OH*)-Airglow: Untersuchung von Klimasignalen und atmosphärischen Wellen

Kurzfassung

Die obere Mesosphäre ist die Atmosphärenschicht, die von etwa 80-100 km Höhe reicht. Aufgrund der geringen Luftdichte und der effektiven Abstrahlung von Wärme in den Weltraum sollten Klimasignale in diesem Höhenbereich sehr viel ausgeprägter sein als in der unteren Atmosphäre. Beobachtungen in dieser Region der Atmosphäre sollten daher eine frühzeitige Erkennung von Klimatrends mit guter statistischer Signifikanz erlauben. Die vorliegende Arbeit basiert auf Daten des „GRound-based Infrared P-branch Spectrometer (GRIPS)“, das Infrarot-Emissionen aus der OH*-Airglow-Schicht misst, aus denen die Temperatur in ca. 87 km Höhe abgeleitet werden kann. Die Analyse einer 25-jährigen Zeitreihe von gemessenen OH*-Temperaturen über Wuppertal (51°N, 7°O) weist eine Korrelation der Aktivität planetarer Wellen mit dem 22-jährigen solaren Magnetfeld auf; ein möglicher physikalischer Mechanismus wird vorgeschlagen. Zudem wird gezeigt, dass die unregelmäßige Verteilung der Sonnenflecken auf der Sonnenscheibe aufgrund der Sonnenrotation zu Fluktuationen der OH*-Temperatur führt. Auch werden im Rahmen von Fallstudien zeitlich hoch aufgelöste Temperatursignaturen über dem Hohenpeißenberg (48°N, 11°O), der Zugspitze (47,5°N, 11°O) sowie im Golf von Biskaya (um 48°N, 6°O) untersucht, wie sie von Schwerewellen erzeugt werden.