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A Spectral Rotary Analysis of Gravity Waves: An Application During One of the SOUTHTRAC Flights

de la Torre, Alejandro und Alexander, Peter und Marcos, T. und Hierro, R. und Llamedo, P. und Hormaechea, Jose Luis und Preusse, Peter und Geldenhuys, Markus und Krasauskas, Lukas und Giez, Andreas und Kaifler, Bernd und Kaifler, Natalie und Rapp, Markus (2022) A Spectral Rotary Analysis of Gravity Waves: An Application During One of the SOUTHTRAC Flights. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 128 (1), Seiten 1-27. Wiley. doi: 10.1029/2022JD037139. ISSN 2169-897X.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
6MB

Offizielle URL: https://dx.doi.org/10.1029/2022JD037139

Kurzfassung

To understand the main orographic and non-orographic sources of gravity waves (GWs) over South America during an Experiment (Rapp et al., 2021, https://doi.org/10.1175/BAMS-D-20-0034.1), we propose the application of a rotational spectral analysis based on methods originally developed for oceanographic studies. This approach is deployed in a complex scenario of large-amplitude GWs by applying it to reanalysis data. We divide the atmospheric region of interest into two height intervals. The simulations are compared with lidar measurements during one of the flights. From the degree of polarization and the total energy of the GWs, the contribution of the upward and downward wave packets is described as a function of their vertical wavenumbers. At low levels, a larger downward energy flux is observed in a few significant harmonics, suggesting inertial GWs radiated at polar night jet levels, and below, near to a cold front. In contrast, the upward GW energy flux, per unit area, is larger than the downward flux, as expected over mountainous areas. The main sub-regions of upward GW energy flux are located above Patagonia, the Antarctic Peninsula and only some oceanic sectors. Above the sea, there are alternating sub-regions dominated by linearly polarized GWs and sectors of downward GWs. At the upper levels, the total available GW energy per unit mass is higher than at the lower levels. Regions with different degrees of polarization are distributed in elongated bands. A satisfactory comparison is made with an analysis based on the phase difference between temperature and vertical wind disturbances.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/193127/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:A Spectral Rotary Analysis of Gravity Waves: An Application During One of the SOUTHTRAC Flights
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
de la Torre, AlejandroUniv. Austral and CONICET, Pilar, ArgentinienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Alexander, PeterCONICET, Ciudad Univ., Buenos Aires, ArgentinienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Marcos, T.Univ. Austral and CONICET, Pilar, ArgentinienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hierro, R.Univ. Austral and CONICET, Pilar, ArgentinienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Llamedo, P.Univ. Austral and CONICET, Pilar, ArgentinienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hormaechea, Jose LuisUniversidad Nacional de La Plata, Argentinahttps://orcid.org/0000-0003-4533-3282NICHT SPEZIFIZIERT
Preusse, PeterForschungszentrum Jülich, Jülich, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Geldenhuys, MarkusForschungszentrum Jülich, Jülich, Germanyhttps://orcid.org/0000-0001-6273-5633NICHT SPEZIFIZIERT
Krasauskas, LukasForschungszentrum Jülich, Jülich, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Giez, AndreasAndreas.Giez (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kaifler, BerndDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-5891-242XNICHT SPEZIFIZIERT
Kaifler, NatalieDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-3118-6480NICHT SPEZIFIZIERT
Rapp, MarkusDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0003-1508-5900133853810
Datum:5 Dezember 2022
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:128
DOI:10.1029/2022JD037139
Seitenbereich:Seiten 1-27
Verlag:Wiley
ISSN:2169-897X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:gravity waves, mountain waves, SouthTRAC, South America, ALIMA lidar
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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
Flugexperimente > Mess- und Sensortechnik OP
Hinterlegt von: Kaifler, Dr. Natalie
Hinterlegt am:10 Jan 2023 13:25
Letzte Änderung:28 Jun 2023 13:34

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