Harvey, Lynn und Aggarwal, D. und Becker, Erich und Bittner, Michael und Funke, B. und Goncharenko, Larisa und Jia, J. und Lieberman, R. und Liu, H.-L. und Maliniemi, V. und Marchaudon, A. und Nesse, H. und Partamies, Noora und Schmidt, Carsten und Shi, G. und Stephan, C. C. und Stober, G. und van Caspel, W. und Wüst, Sabine und Yamazaki, Y. (2025) Signatures of Polar Vortex Weakening in the MLTI: A Review. Surveys in Geophysics, Seiten 1-41. Springer. doi: 10.1007/s10712-025-09899-3. ISSN 0169-3298.
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Offizielle URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s10712-025-09899-3
Kurzfassung
This paper is a collaborative effort that originated at the International Space Science Institute Workshop on “Physical links between Weather and Climate in Space and the Lower Atmosphere” held 22–26 January 2024. Many scientists attended that workshop and contributed their expertise related to polar vortex impacts on upper atmosphere variability. This paper summarizes well-known and newly reported signatures of polar vortex weakening on mesosphere–lower-thermosphere (MLT) temperature, winds, composition, planetary waves, gravity waves, tides, and ionospheric foF2. A variety of observational and modeling results are shown and are consistent with previously published variations in the dynamical and chemical state of the MLT and ionosphere during weak vortex events. We present Superposed Epoch Analysis (SEA) of upper atmosphere diagnostics and phenomena where day 0 is the onset of major SSWs. We also present SEAs where day 0 is the onset of stratopause warmings followed by elevated stratopause events. Our goal in performing two SEAs is to test the sensitivity of 10 hPa versus 1 hPa winds to predict upper atmosphere variability. Results suggest that zonal winds and the semidiurnal migrating solar tide (SW2) in the MLT are more sensitive to zonal wind reversals at 1 hPa rather than 10 hPa. Alternatively, the non-migrating DW2 tide in the equatorial upper mesosphere is best predicted by planetary wave-1 amplitudes in the winter high-latitude upper stratosphere rather than zonal wind reversals. A notable aspect of both SEAs is extremely large event-to-event variability in all diagnostics. Thus, conclusions drawn based on any one event are less robust than those based on many events.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/215848/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Signatures of Polar Vortex Weakening in the MLTI: A Review | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 14 August 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Surveys in Geophysics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1007/s10712-025-09899-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seiten 1-41 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Springer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0169-3298 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | polar vortex, sudden stratospheric warming, planetary wave, gravity wave, atmospheric tide, atmospheric coupling | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 - Fernerkundung u. Geoforschung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum > Atmosphäre | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Schmidt, Carsten | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 01 Sep 2025 09:56 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 01 Sep 2025 09:56 |
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