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

Adiabatic versus diabatic transport contributions to the ozone budget in the northern hemispheric upper troposphere and lower stratosphere

Harzer, Frederik und Garny, Hella und Ploeger, Felix und Menken, J. Moritz und Birner, Thomas (2025) Adiabatic versus diabatic transport contributions to the ozone budget in the northern hemispheric upper troposphere and lower stratosphere. Atmospheric Chemistry and Physics (ACP), 25 (21), Seiten 14909-14921. Copernicus Publications. doi: 10.5194/acp-25-14909-2025. ISSN 1680-7316.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
13MB

Offizielle URL: https://dx.doi.org/10.5194/acp-25-14909-2025

Kurzfassung

Ozone in the extratropical lowermost stratosphere (LMS) is important for the local radiative balance and contributes to the tropospheric and near-surface ozone burden via stratosphere–troposphere exchange. Here, we aim to deepen our understanding of the transport contributions to LMS ozone in the Northern Hemisphere by studying the ozone budget in isentropic coordinates, which allows for a clean distinction of adiabatic and diabatic transport contributions. This is done by analyzing 20 years of ERA5 reanalysis output on model levels and a free-running simulation using the EMAC chemistry–climate model. Our analysis confirms that the ozone tendencies in the extratropical LMS at high latitudes are dominated by diabatic mean flow advection (associated with downwelling within the Brewer–Dobson circulation) and quasi-horizontal adiabatic eddy mixing due to planetary- and medium-scale Rossby waves. These transport contributions are somewhat weaker during summer compared to winter, although seasonality is found to be weaker in the LMS compared to higher altitudes. Horizontal mean flow advection is found to be relevant near the tropopause and just above the subtropical jet core. Notably, vertical (i.e., diabatic) eddy ozone transport is found to be important near the tropopause. While the adiabatic eddy ozone fluxes in the LMS are consistent with diffusive, down-gradient eddy transport, the vertical eddy ozone transport also features up-gradient regions, which by itself would act to reinforce the background ozone gradients near the tropopause. Closer analysis reveals that this is due to long-wave radiative damping of planetary waves, which acts to dampen the down-gradient horizontal eddy transport.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/218513/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Adiabatic versus diabatic transport contributions to the ozone budget in the northern hemispheric upper troposphere and lower stratosphere
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Harzer, FrederikLMU, MünchenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Garny, HellaDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ploeger, FelixForschungszentrum Jülich, Jülich, DeutschlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Menken, J. MoritzDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Birner, ThomasLMU München, München, DeutschlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:5 November 2025
Erschienen in:Atmospheric Chemistry and Physics (ACP)
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:25
DOI:10.5194/acp-25-14909-2025
Seitenbereich:Seiten 14909-14921
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1680-7316
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Ozone budget, LMS, Transport processes
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 - Atmosphären- und Klimaforschung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Erdsystem-Modellierung
Hinterlegt von: Menken, Moritz
Hinterlegt am:07 Nov 2025 10:59
Letzte Änderung:07 Nov 2025 10:59

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

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