Simulation und Analyse des globalen atmosphärischen Energiespektrums von der Grenzschicht bis zur Mesopause

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Das Projekt soll einen Beitrag zu dem seit etwa drei Jahrzehnten kontrovers diskutierten Problem liefern, wie die großräumigen atmosphärischen Bewegungen (synoptische Wellen und planetare Rossby-Wellen) mit den Bewegungen auf Skalen kleiner als etwa 500 km (Mesoskalen, i.allg. interne Schwerewellen und Trägheitsschwerewellen) in Wechselwirkung stehen. Dazu soll mit einem idealisierten globalen Zirkulationsmodell sehr hoher vertikaler Auflösung von der Grenzschicht bis zur Mesopause untersucht werden, wie das kinetische Energiespektrum in Tropo-, Strato- und Mesosphäre prinzipiell von den kleinsten, explizit beschriebenen Skalen abhängt. Dabei stehen folgende Fragen im Vordergrund: Wie werden Schwerewellen beim Brechen großräumiger Wellen abgestrahlt, und wie wirken sie zurück auf die großräumige Skala? Wie hängt die Dynamik der Mesosphäre im Einzelnen von der Schwerewellenabstrahlung aus Tropo- und Stratosphäre ab? Welche Rolle kommt dabei den verwendeten Turbulenzmodellen zu?