Eckermann, Stephen D. und Ma, Jun und Hoppel, Karl W. und Kuhl, David D. und Allen, Douglas R. und Doyle, James A. und Viner, Kevin C. und Ruston, Benjamin C. und Baker, Nancy L. und Swadley, Steven D. und Whitcomb, Timothy R. und Reynolds, Carolyn A. und Xu, Liang und Kaifler, Natalie und Kaifler, Bernd und Reid, Iain M. und Murphy, Damian J. und Love, Peter T. (2018) High-Altitude (0-100 km) Global Atmospheric Reanalysis System: Description and Application to the 2014 Austral Winter of the Deep Propagating Gravity-Wave Experiment (DEEPWAVE). Monthly Weather Review, Seiten 2639-2666. American Meteorological Society. doi: 10.1175/MWR-D-17-0386.1. ISSN 0027-0644.
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Offizielle URL: https://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/MWR-D-17-0386.1
Kurzfassung
A data assimilation system (DAS) is described for global atmospheric reanalysis from 0-100 km altitude. We apply it to the 2014 austral winter of DEEPWAVE, an international field campaign focused on gravity-wave dynamics from 0-100 km, where an absence of reanalysis above 60 km inhibits research. Four experiments were performed from April-September 2014 and assessed for reanalysis skill above 50 km. A four-dimensional variational (4DVAR) run specified initial background error covariances statically. A hybrid-4DVAR (HYBRID) run formed background error covariances from an 80-member forecast ensemble blended with a static estimate. Each configuration was run at low and high horizontal resolution. In addition to operational observations below 50 km, each experiment assimilated ~105 observations of the mesosphere and lower thermosphere (MLT) every 6 h. While all MLT reanalyses show skill relative to independent wind and temperature measurements, HYBRID outperforms 4DVAR. MLT fields at 1 h resolution (6 h analysis and 1–5 h forecasts) outperform 6 h analysis alone due to a migrating semidiurnal (SW2) tide that dominates MLT dynamics and is temporally aliased in 6 h time series. MLT reanalyses reproduce observed SW2 winds and temperatures, including phase structures and 10–15 day amplitude vacillations. The 0-100 km reanalyses reveal quasi-stationary planetary waves splitting the stratopause jet in July over New Zealand, decaying from 50–80 km then reintensifying above 80 km, most likely via MLT forcing due to zonal asymmetries in stratospheric gravity-wave filtering.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/120071/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Zusätzliche Informationen: | AMS Open Access Option wurde gewählt; vgl. https://www.ametsoc.org/ams/index.cfm/publications/ethical-guidelines-and-ams-policies/open-access-for-ams-journals-and-bams/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | High-Altitude (0-100 km) Global Atmospheric Reanalysis System: Description and Application to the 2014 Austral Winter of the Deep Propagating Gravity-Wave Experiment (DEEPWAVE) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | Mai 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Monthly Weather Review | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1175/MWR-D-17-0386.1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seiten 2639-2666 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | American Meteorological Society | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0027-0644 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | DEEPWAVE, mesosphere | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 - Mittlere Atmosphäre | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Physik der Atmosphäre > Lidar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Kaifler, Dr. Natalie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 23 Mai 2018 12:28 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 24 Jan 2020 12:11 |
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