Fritts, David C. und Miller, Amber und Kjellstrand, Bjorn und Geach, Christopher und Williams, Bifford P. und Kaifler, Bernd und Kaifler, Natalie und Jones, Glenn und Rapp, Markus und Limon, Michele und Reimuller, Jason und Wang, Ling und Hanany, Shaul und Gisinger, Sonja und Zhao, Yucheng und Stober, Gunter und Randall, Cora E. (2019) PMC Turbo: Studying Gravity Wave and Instability Dynamics in the Summer Mesosphere using Polar Mesospheric Cloud Imaging and Profiling from a Stratospheric Balloon. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 124 (12), Seiten 6423-6443. Wiley. doi: 10.1029/2019JD030298. ISSN 2169-897X.
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Offizielle URL: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019JD030298
Kurzfassung
The Polar Mesospheric Cloud Turbulence experiment (PMC Turbo) was designed to observe and quantify the dynamics of small-scale gravity waves (GWs) and instabilities leading to turbulence in the upper mesosphere during polar summer using instruments aboard a stratospheric balloon. The PMC Turbo scientific payload comprised seven high-resolution cameras and a Rayleigh lidar. Overlapping wide and narrow camera field-of-views from the balloon altitude of ~38 km enabled resolution of features extending from ~20 m to ~100 km at the PMC layer altitude of ~82 km. The Rayleigh lidar provided profiles of temperature below the PMC altitudes and of the PMCs throughout the flight. PMCs were imaged during an ~5.9-day flight from Esrange, Sweden to N. Canada in July 2018. These data reveal sensitivity of the PMCs and the dynamics driving their structure and variability to tropospheric weather and larger-scale GWs and tides at the PMC altitudes. Initial results reveal strong modulation of PMC presence and brightness by larger-scale waves, significant variability in the occurrence of GWs and instability dynamics on timescales of hours, and a diversity of small-scale dynamics leading to instabilities and turbulence at smaller scales. At multiple times, the overall field-of-view was dominated by extensive and nearly continuous GWs and instabilities at horizontal scales from ~2-100 km, suggesting sustained turbulence generation and persistence. At other times, GWs were less pronounced and instabilities were localized and/or weaker, but not absent. An overview of the PMC Turbo experiment motivations, scientific goals, and initial results is presented here.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/127576/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | PMC Turbo: Studying Gravity Wave and Instability Dynamics in the Summer Mesosphere using Polar Mesospheric Cloud Imaging and Profiling from a Stratospheric Balloon | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 26 Juni 2019 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Journal of Geophysical Research: Atmospheres | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 124 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1029/2019JD030298 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seiten 6423-6443 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Wiley | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2169-897X | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | gravity wave breaking, Kelvin-Helmholtz instabilities, momentum fluxes, energy deposition, PMC imaging | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 Institut für Physik der Atmosphäre > Lidar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Kaifler, Dr. Natalie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 27 Mai 2019 11:57 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 28 Jun 2023 13:32 |
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