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Not all clear air turbulence is Kolmogorov - The fine-scale nature of atmospheric turbulence

Rodriguez Imazio, Paola und Mininni, Pablo und Godoy, Alejandro und Rivaben, Nicolas und Dörnbrack, Andreas (2023) Not all clear air turbulence is Kolmogorov - The fine-scale nature of atmospheric turbulence. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 128 (2), Seiten 1-25. Wiley. doi: 10.1029/2022JD037491. ISSN 2169-897X.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB

Offizielle URL: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022JD037491

Kurzfassung

We study a strong clear air turbulence (CAT) event experienced by the German High-Altitude Long-Range research aircraft (HALO) during the Southern Hemisphere Transport, Dynamics, and Chemistry campaign. HALO encountered CAT leeward of the southern Andes Mountains, where tropospheric airflow favored vertically propagating mountain waves that were refracted southeastward into the core of tropopause jet. Turbulence is quantified using spectral quantities and structure functions computed from in situ 100 Hz flight level data. The detected CAT region exhibits strong patchiness, characterized by separated bursts in turbulent kinetic energy and energy dissipation rate. The high resolution in situ observations reveal different turbulent scaling within each patch, in both spectra and structure functions, and following Monin and Yaglom's conversion law. One patch follows power laws with exponents −1.71 ± 0.06, −1.771 ± 0.006, and −1.56 ± 0.05 for the velocity components w, v, and u, respectively, while another patch has exponents −2.17 ± 0.12, −2.50 ± 0.08, and −1.92 ± 0.09. These patches are mediated by a third patch with less clear scaling. While the patches can deviate from Kolmogorov scaling due to the anisotropy of the airflow, they still display evidence of CAT with enhanced energy dissipation rates.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/193574/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Not all clear air turbulence is Kolmogorov - The fine-scale nature of atmospheric turbulence
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Rodriguez Imazio, PaolaConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Buenos Aires, ArgentinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mininni, PabloUniversidad de Buenos Aires, Buenos Aires, ArgentinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Godoy, AlejandroServicio Meteorológico Nacional, Buenos Aires, ArgentinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rivaben, NicolasServicio Meteorológico Nacional, Buenos Aires, ArgentinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dörnbrack, AndreasDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:10 Januar 2023
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:10.1029/2022JD037491
Seitenbereich:Seiten 1-25
Verlag:Wiley
ISSN:2169-897X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:clear air turbulence (CAT), Southern Andes, mountain waves
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HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Luftverkehr und Auswirkungen
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
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DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Klima, Wetter und Umwelt
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Verkehrsmeteorologie
Hinterlegt von: Ziegele, Brigitte
Hinterlegt am:25 Jan 2023 11:23
Letzte Änderung:26 Mär 2024 13:19

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