elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Lagrangian matches between observations from aircraft, lidar and radar in an orographic warm conveyor belt

Boettcher, Maxi und Schäfler, Andreas und Sprenger, Michael und Sodemann, Harald und Kaufmann, Stefan und Voigt, Christiane und Schlager, Hans und Summa, Donato und Di Girolamo, Paolo und Nerini, Daniele und Germann, Urs und Wernli, Heini (2020) Lagrangian matches between observations from aircraft, lidar and radar in an orographic warm conveyor belt. Atmospheric Chemistry and Physics Discussions (ACPD). Copernicus Publications. doi: 10.5194/acp-2020-1019. ISSN 1680-7367. (eingereichter Beitrag)

WarnungEs ist eine neuere Version dieses Eintrags verfügbar.

[img] PDF - Preprintversion (eingereichte Entwurfsversion)
3MB

Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.5194/acp-2020-1019

Kurzfassung

Warm conveyor belts (WCBs) are important airstreams in extratropical cyclones, often leading to the formation of intense precipitation and the amplification of upper-level ridges. This study presents a case study that involves aircraft, lidar and radar observations in a WCB ascending from western Europe towards the Baltic Sea during the field experiments HyMeX and T-NAWDEX-Falcon in October 2012. Trajectories were used to link different observations along the WCB, that is to establish so-called Lagrangian matches between observations. To this aim, wind fields of the ECMWF ensemble data assimilation system were used, which allowed for a probabilistic quantification of the WCB occurrence and the Lagrangian matches. Despite severe air traffic limitations for performing research flights over Europe, the DLR Falcon successfully sampled WCB air masses during different phases of the WCB ascent. The WCB trajectories revealed measurements in two distinct WCB branches: one branch ascended from the eastern North Atlantic over southwestern France, while the other had its inflow in the western Mediterranean. Both branches passed across the Alps, and for both branches, Lagrangian matches coincidentally occurred between lidar water vapour measurements in the inflow of the WCB south of the Alps, radar measurements during the ascent at the Alps, and in situ aircraft measurements by Falcon in the WCB outflow north of the Alps. An airborne release experiment with an inert tracer could confirm the long pathway of the WCB from the inflow in the Mediterranean boundary layer to the outflow in the upper troposphere near the Baltic Sea several hours later. The comparison of observations and ensemble analyses reveals a moist bias in the analyses in parts of the WCB inflow but a good agreement of cloud water species in the WCB during ascent. In between these two observations, a precipitation radar measured strongly precipitating WCB air located directly above the melting layer while ascending at the southern slopes of the Alps. The trajectories illustrate the complexity of a continental and orographically influenced WCB, which leads to (i) WCB moisture sources from both the Atlantic and Mediterranean, (ii) different pathways of WCB ascent affected by orography, and (iii) locally steep WCB ascent with high radar reflectivity values that might result in enhanced precipitation where the WCB flows over the Alps. The linkage of observational data by ensemble-based WCB trajectory calculations and confirmed by an inert tracer, and the model evaluation using the multi-platform observations are the central elements of this study and reveal important aspects of orographically modified WCBs.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/138296/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Lagrangian matches between observations from aircraft, lidar and radar in an orographic warm conveyor belt
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Boettcher, MaxiETH Zürich, Zürich, CHNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schäfler, AndreasDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-6165-6623NICHT SPEZIFIZIERT
Sprenger, MichaelETH Zürich, Zürich, CHNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sodemann, HaraldUnivertätNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kaufmann, StefanDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-0767-1996NICHT SPEZIFIZIERT
Voigt, ChristianeDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0001-8925-7731NICHT SPEZIFIZIERT
Schlager, HansDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Summa, DonatoCons, Naz. delle Ricerche,Tito Scalo, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Di Girolamo, PaoloUniv. degli Studi della Basilicata, Potenza, ItalyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Nerini, DanieleMeteoSwiss, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Germann, UrsMeteoSwiss, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wernli, HeiniETH Zürich, Zürich, CHNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:28 Oktober 2020
Erschienen in:Atmospheric Chemistry and Physics Discussions (ACPD)
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.5194/acp-2020-1019
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1680-7367
Status:eingereichter Beitrag
Stichwörter:Falcon, warm conveyor belt, observations, tracer
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 - LIDAR-Forschung und - Entwicklung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Lidar
Institut für Physik der Atmosphäre > Wolkenphysik
Institut für Physik der Atmosphäre > Atmosphärische Spurenstoffe
Hinterlegt von: Schäfler, Andreas
Hinterlegt am:26 Nov 2020 08:16
Letzte Änderung:19 Nov 2021 20:22

Verfügbare Versionen dieses Eintrags

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.