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Comparing interhemispheric differences of mesosphere/lower thermosphere dynamics from ground-based observations and three general circulation models

Stober, G. und Kuchar, Ales und Pokhotelov, Dimitry und Liu, Huixin und Liu, Hanli und Schmidt, Hauke und Jacobi, Christoph und Baumgarten, K. und Brown, Peter und Janches, Diego und Murphy, Damian J. und Kozlovsky, Alexander und Lester, Mark und Belova, Evgenia und Kero, Johan und Mitchell, Nicholas (2021) Comparing interhemispheric differences of mesosphere/lower thermosphere dynamics from ground-based observations and three general circulation models. AGU Fall Meeting, 2021-12-13 - 2021-12-17, New Orleans, USA.

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Offizielle URL: https://agu.confex.com/agu/fm21/meetingapp.cgi/Paper/837455

Kurzfassung

Meteor radars have been proven to be valuable assets in investigating and monitoring mesosphere/lower thermosphere winds for the last two decades. In this study we present a comparison of almost continuous meteor radar measurements obtained from six meteor radars located at mid- and polar conjugate latitudes in both hemispheres. For this purpose we havecompiled harmonized data sets for the Sodankylä (67.9°N, 21.1°E), Esrange (67.4°N, 26.6°E), Davis (68.6°S, 78.0°E), Collm (51.3°N, 13.0°E), Tierra del Fuego meteor radar (53.7°S, 67.7°W) and the Canadian Meteor Orbit Radar (CMOR) (43.3°N, 80.8°W). The analysis revealed characteristic differences between the northern and southern hemisphere in the mean winds, in the strength of the mesospheric jets as well as in the tidal climatologies. In particular, semidiurnal tides show significant and distinct interhemispheric differences, notably a strong seasonal asymmetry in amplitude and phase, most prominent during the hemispheric fall transition from September to November. We also compared the observational climatologies with predictions from the three general circulation models GAIA, WACCM-X(SD) and ICON-UA. The model data were analyzed by simulating the radar in the model domain and applying an identical diagnostic to extract mean winds, tides and gravity wave activity. Our comparison reveals substantial differences between model and observational mean winds and tides that vary seasonally, by model and hemisphere. GAIA indicates similar winds during the hemispheric winter conditions compared to the observations, whereas WACCM-X(SD) showed a better agreement to the observations for the summer zonal wind reversal. The models are only partially able to capture interhemispheric differences, with the free-running ICON-UA model best reproducing the interhemispheric difference of the semidiurnal tide in reasonable agreement to observations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/185921/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Comparing interhemispheric differences of mesosphere/lower thermosphere dynamics from ground-based observations and three general circulation models
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Stober, G.gunter.stober (at) iap.unibe.chhttps://orcid.org/0000-0002-7909-6345NICHT SPEZIFIZIERT
Kuchar, AlesFaculty of Physics and Earth Sciences, Leipzig Institute for Meteorology (LIM), Leipzig, Germanyhttps://orcid.org/0000-0002-3672-6626NICHT SPEZIFIZIERT
Pokhotelov, DimitryDimitry.Pokhotelov (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3712-0597NICHT SPEZIFIZIERT
Liu, Huixinliu.huixin.295 (at) m.kyushu-u.ac.jphttps://orcid.org/0000-0001-7073-4366NICHT SPEZIFIZIERT
Liu, Hanliliuh (at) ucar.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmidt, HaukeMPI für Meteorologie, HamburgNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jacobi, ChristophUniversity of Leipzig, Germanyhttps://orcid.org/0000-0002-7878-0110NICHT SPEZIFIZIERT
Baumgarten, K.kathrin.baumgarten (at) igd-r.fraunhofer.dehttps://orcid.org/0000-0002-5455-1698NICHT SPEZIFIZIERT
Brown, PeterCentre for Planetary Science and Exploration, Western University, London, Ontario N6A 5B7, CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Janches, DiegoITM Physics Laboratory,NASA/Goddard Space Flight Center, 8800 Greenbelt Roadhttps://orcid.org/0000-0001-8615-5166NICHT SPEZIFIZIERT
Murphy, Damian J.Australian Antarctic Division, Hobart, Tasmaniahttps://orcid.org/0000-0003-1738-5560NICHT SPEZIFIZIERT
Kozlovsky, AlexanderSodankylä Geophysical Observatory, Finlandhttps://orcid.org/0000-0003-1468-7600NICHT SPEZIFIZIERT
Lester, MarkUniversity Leicester, United Kingdomhttps://orcid.org/0000-0001-7353-5549NICHT SPEZIFIZIERT
Belova, EvgeniaSwedish Institute of Space Physics (IRF), Kiruna, Swedenhttps://orcid.org/0000-0002-6698-321XNICHT SPEZIFIZIERT
Kero, JohanSwedish Institute of Space Physics (IRF), Kiruna, Swedenhttps://orcid.org/0000-0002-2177-6751NICHT SPEZIFIZIERT
Mitchell, NicholasUniversity of Bath, Bath, United KingdomNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:17 Dezember 2021
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Thermosphere dynamics, radar observations, modelling
Veranstaltungstitel:AGU Fall Meeting
Veranstaltungsort:New Orleans, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:13 Dezember 2021
Veranstaltungsende:17 Dezember 2021
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 - Solar-Terrestrische Physik SO
Standort: Neustrelitz
Institute & Einrichtungen:Institut für Solar-Terrestrische Physik > Solar-Terrestrische Kopplungsprozesse
Hinterlegt von: Pokhotelov, Dimitry
Hinterlegt am:18 Mai 2022 11:28
Letzte Änderung:18 Jun 2024 13:05

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