Untersuchung von atmosphärischen Schwerewellen mit Kameradaten des OH-Nachtleuchtens

Kurzfassung

Atmosphärische Schwerewellen beeinflussen maßgeblich die Dynamik in der Atmosphäre. In der Mesopausenregion (etwa 80-90km Höhe) führen diese unter anderem zu einer Pol-zu-Pol-Zirkulation. Dies hat eine starke Abweichung vom Strahlungsgleichgewicht zur Folge und führt am Pol auf Höhe der Mesopause zu kalten Temperaturen im Sommer und warmen Temperaturen im Winter. Für die Charakterisierung der Schwerewellen in dieser Höhe kann das sogenannte OH-Nachtleuchten verwendet werden, eine chemilumineszente Emission, welche vor allem nachts mit speziellen bodengebundenen Kamerasystemen beobachtet werden kann. Schwerewellen modulieren die Intensität des OH-Nachtleuchtens, so dass durch dessen Beobachtung Rückschlüsse auf die Schwerewellen gezogen werden können. Im Rahmen dieser Arbeit wurden drei Kamerasysteme, sogenannte FAIM-Systeme (Fast Airglow IMager) aufgebaut und über fünf Jahre hinweg betrieben. Dies führt zu etwa 30 Millionen Aufnahmen des OH-Nachtleuchtens. Es wurde ein Verfahren entwickelt, um die Bilddaten auszuwerten und die Schwerewellenparameter aus den Bilddaten zu bestimmen. Die Schwerewellenparameter zeigen deutliche Muster sowohl auf saisonalen als auch tageszeitlichen Zeitskalen. Durch Kombination mit Winddaten können signifikante Einflüsse des Windes in unterschiedlichen Höhenschichten und unterschiedlichen Zeitskalen auf die Schwerewellenausbreitung festgestellt werden.