Einfluss von Gebirgswellen auf die Wasserdampfverteilung in der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre

Kurzfassung

Wasserdampf ist das wichtigste natürliche Treibhausgas. In dieser Arbeit liegt der Schwerpunkt auf der Untersuchung eines gebirgswelleninduzierten vertikalen Transports von Wasserdampf in die obere Troposphäre und untere Stratosphäre (UTLS). Dafür werden in einer Hotspot-Region für Schwerewellen flugzeuggetragene Messungen orographisch angeregter Gebirgswellen über den Südlichen Alpen Neuseelands ausgewertet, die im Rahmen der DEEPWAVE-Kampagne (Deep Propagating Gravity Wave Experiment) stattgefunden haben. Der aufwärts gerichtete Wasserdampftransport erstreckt sich im Höhenbereich zwischen 7,7 und 13,0 km über die thermische Tropopause hinweg. Geringe Richardson-Zahlen an Stellen hoher Gebirgswellenaktivität weisen auf das lokale Auftreten von Turbulenz knapp unterhalb der thermischen Tropopause hin. Als Konsequenz zeigt die H2O-O3-Korrelation eine verstärkte Mischung von Wasserdampf in der UTLS bei den Schwerewellenflügen gegenüber einem Flug in Hintergrundbedingungen. Die erhöhten Wasserdampfmischungsverhältnisse in der UTLS können lokal zu einem Strahlungsantrieb von mehr als 1 W m-2 führen.