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

Decadal variability in mid-atmosphere temperature derived from continuous lidar observations

Da Costa Louro, Pedro und Keckhut, Philippe und Hauchecorne, Alajn und Wing, Robin und Baumgarten, Gerd und Gerding, Michael und Leblanc, Thierry und Kaifler, Bernd und Kaifler, Natalie und Steinbrecht, Wolfgang und Jalali, Ali und Sica, Robert J. (2026) Decadal variability in mid-atmosphere temperature derived from continuous lidar observations. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, Seite 106760. Elsevier. doi: 10.1016/j.jastp.2026.106760. ISSN 1364-6826.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
8MB

Offizielle URL: https://dx.doi.org/10.1016/j.jastp.2026.106760

Kurzfassung

Nine Rayleigh scattering-based lidars, some of which are affiliated with the Network for the Detection of Atmospheric Composition Change (NDACC) and the Atmospheric Remote Sensing in Stratosphere and mesosphere (ARISE) for monitoring stratospheric ozone, have been routinely observing temperature profile variations in the middle atmosphere for many years with excellent vertical resolution (around one kilometre). These observatories are located at various points around the globe from north to south: ALOMAR in Norway, Kühlungsborn in Mecklenburg-Western Pomerania Germany, Hohenpeissenberg in Bavaria Germany, Haute-Provence in southern France, Purple Crow in the Canadian London Ontario, Table Mountain in California, Mauna Loa in Hawaii, Maido on Reunion Island, Coral in Tierra del Fuego Argentina . These unique datasets have made it possible to update the climatology and seasonal variations of middle atmosphere temperatures between 30 and 80 km at several latitudes with significantly long databases that could be compared with numerical models. The behavior is similar at all sites, with a marked annual variation in the stratosphere of up to 6K, little variation around the stratopause ( 2K) and a continuously increasing seasonal variation in the mesosphere of up to 16 K for some sites. These seasonal cycles are halved in tropical sites. The QBO (Quasi-Biennial Oscillation) is clearly visible in the temperature series and causes variations that can exceed 1 K. The temporal extent of the series, spanning several 11-year solar cycles, made it possible to extract variations associated with changes in solar activity on the vertical temperature profile, showing signatures of up to 4 K. In summer at mid and low latitudes, the signature is weak and around 1 K, in line with the expected photochemical effects. In winter, the response at mid-latitudes confirms previous observations of a negative effect. At higher latitudes, even larger signatures are observed, confirming the effect of feedback in the atmospheric response. This analysis also allowed us to update the quantification of decadal trends in the middle atmosphere, which show differences depending on latitude. These fluctuations become significant when the series are longer than one solar cycle. Observations at mid and low latitudes confirm the significant detection of a cooling ranging from about 1 K/decade in the upper stratosphere and increasing in the mesosphere to several K/decade. At mid latitudes, the three sites show good agreement, but in tropical/subtropical regions, greater variability is observed. In particular, in the mesosphere, observations obtained over Reunion Island in the tropical region in the southern hemisphere show cooling of up to 5 K/decade in the mesosphere, significantly greater than at other sites. Polar lidar data show that in these regions the trend is towards warming, with values remaining around 2K/decade, mainly in the mesosphere however the variability is large and the sampling larger in winter.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/222929/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Decadal variability in mid-atmosphere temperature derived from continuous lidar observations
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Da Costa Louro, PedroLATMOS Université Paris-Saclay, Guyancourt, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Keckhut, PhilippeUniversität Rostock, Kühlungsborn, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hauchecorne, AlajnLATMOS Université Paris-Saclay, Guyancourt, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wing, RobinUniversität Rostock, Kühlungsborn, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Baumgarten, GerdUniversität Rostock, Kühlungsborn, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gerding, MichaelUniversität Rostock, Kühlungsborn, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Leblanc, ThierryJet Propulsion Laboratory (JPL), NASA, Pasadena, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kaifler, BerndDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kaifler, NatalieDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0002-3118-6480NICHT SPEZIFIZIERT
Steinbrecht, WolfgangDWD Hohenpeissenberg, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jalali, AliNewfoundland and Labrador Weather Office, Gander, CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sica, Robert J.The University of Western Ontario, London, CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:17 Februar 2026
Erschienen in:Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1016/j.jastp.2026.106760
Seitenbereich:Seite 106760
Verlag:Elsevier
ISSN:1364-6826
Status:veröffentlicht
Stichwörter:lidar, temperature, middle atmosphere
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 - Mittlere Atmosphäre
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre
Institut für Physik der Atmosphäre > Lidar
Hinterlegt von: Kaifler, Dr. Natalie
Hinterlegt am:23 Feb 2026 08:08
Letzte Änderung:24 Feb 2026 13:23

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.