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Impacts of a sudden stratospheric warming on the mesospheric metal layers

Feng, Wuhu und Kaifler, Bernd und Marsh, Daniel R. und Höffner, Josef und Hoppe, Ulf-Peter und Williams, Bifford P. und Plane, John M. C. (2017) Impacts of a sudden stratospheric warming on the mesospheric metal layers. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 162, Seiten 162-171. Elsevier. doi: 10.1016/j.jastp.2017.02.004. ISSN 1364-6826.

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Offizielle URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364682617300986

Kurzfassung

We report measurements of atomic sodium, iron and temperature in the mesosphere and lower thermosphere (MLT) made by ground-based lidars at the ALOMAR observatory (69°N, 16°E) during a major sudden stratospheric warming (SSW) event that occurred in January 2009. The high resolution temporal observations allow the responses of the Na and Fe layers to the SSW at high northern latitudes to be investigated. A significant cooling with temperatures as low as 136 K around 90 km was observed on 22–23 January 2009, along with substantial depletions of the Na and Fe layers (an ~80% decrease in the column abundance with respect to the mean over the observation period). The Whole Atmosphere Community Climate Model (WACCM) incorporating the chemistry of Na, Fe, Mg and K, and nudged with reanalysis data below 60 km, captures well the timing of the SSW, although the extent of the cooling and consequently the depletion in the Na and Fe layers is slightly underestimated. The model also predicts that the perturbations to the metal layers would have been observable even at equatorial latitudes. The modelled Mg layer responds in a very similar way to Na and Fe, whereas the K layer is barely affected by the SSW because of the enhanced conversion of K+ ions to K atoms at the very low temperatures.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/111471/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Impacts of a sudden stratospheric warming on the mesospheric metal layers
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Feng, WuhuUniv. of Leeds, School of Chemistry, Leeds, UKhttps://orcid.org/0000-0002-9907-9120NICHT SPEZIFIZIERT
Kaifler, BerndDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-5891-242XNICHT SPEZIFIZIERT
Marsh, Daniel R.NCAR, Boulder, CO, USAhttps://orcid.org/0000-0001-6699-494XNICHT SPEZIFIZIERT
Höffner, JosefUniv. RostockNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hoppe, Ulf-PeterFFI, NorwayNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Williams, Bifford P.GATS Inc., Boulder, CO, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Plane, John M. C.Univ. of Leeds, School of Chemistry, Leeds, UKhttps://orcid.org/0000-0003-3648-6893NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:11 Februar 2017
Erschienen in:Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:162
DOI:10.1016/j.jastp.2017.02.004
Seitenbereich:Seiten 162-171
Verlag:Elsevier
ISSN:1364-6826
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Sudden stratospheric warming; Mesospheric metal layers; Lidar observations; Whole atmosphere model
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Atmosphären- und Klimaforschung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre
Hinterlegt von: Kaifler, Dr. Natalie
Hinterlegt am:13 Mär 2017 20:32
Letzte Änderung:27 Jun 2023 08:39

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