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Peristeri, Maria (1999): ENTWICKLUNG VON SQUALL-LINES IM ALPENVORLAND. Dissertation, LMU München: Faculty of Physics
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Abstract

Seit über zehn Jahre werden im Alpenvorland sowohl in Deutschland als auch in der Schweiz Experimente durchgeführt, um die Entstehung von Gewittern und Squall-lines zu untersuchen und zu verstehen. Die aus den Experimenten erfaßten Daten wurden dazu verwendet, konvektive Systeme anhand von synoptischen Bodenanalysen zu erfassen. In der vorliegenden Arbeit sind die während des SETEX-94 Experimentes gemessenen Daten nach ihrer ausführlichen synoptischen Analyse bei numerischen Berechnungen eingesetzt worden. Das Ziel war, die Entstehung und Entwicklung der beobachteten Squallline schrittweise nachzuvollziehen und zu erklären. Unter Verwendung der synoptischen Analyse konnten sowohl die Anfangsbedingungen als auch die Anfangsstörung für die numerischen Rechnungen bestimmt werden. Die darauffolgenden numerischen Rechnungen haben gezeigt, daß eine Anwendung von realen Daten zu einer guten Übereinstimmung mit der beobachteten Fallstudie führten. Diese Erkenntnisse gaben den Anlaß, Sensitivitätstests durchzuführen, um den Einfluß sowohl der am Anfang gewählten Struktur der Störung als auch der vorherrschenden physikalischen Bedingungen zu untersuchen. Die Änderungen der physikalischen Parameter basierte auf Daten, welche im Alpenvorland bei Gewittertagen beobachtet worden sind. Numerische Rechnungen bezüglich der Anfangsstruktur zeigten, wie wichtig die Struktur der Anfangsstörung bei der Entwicklung von entsprechend einzelnen Gewittern oder mesoskaligen konvektiven Systemen ist. Es wurde auch deutlich gemacht, welche Rolle Wechselwirkungen zwischen den Anfangsstörungen bei der Entstehung und Entwicklung von Squall-lines haben. Numerische Rechnungen hinsichtlich der physikalischen Parameter zeigten die entscheidende Rolle von herrschenden Druckgradientkräfte, welche hauptsächlich für das Aufrechterhalten von Konvektion verantwortlich sind. Es wurden Änderungen bei der Stärke der Windscherung und der Höhe, innerhalb welche die Windscherung wirkt, durchgeführt. Dadurch wurde ihre Rolle bei der Verstärkung oder Abschwächung von Aufwinden und dadurch des Systems erforscht. Weiterhin wurde der Einfluß der Feuchte und der Temperatur hinsichtlich der Menge der vorhandenen Energie innerhalb der Schichten der Troposphäre untersucht. Anschließend wurde die Bedeutung der vorhandenen Energie auf die Entstehung und Entwicklung von Squall-lines festgestellt. Die aus der vorliegenden Arbeit gewonnenen Erkenntnisse zeigen deutlich, wie wichtig die Verknüpfung von realen gemessenen Daten mit numerischen Rechnungen für das Entschlüsseln von natürlichen Erscheinungen ist. Es hat sich weiterhin die Notwendigkeit herauskristallisiert, weitere Experimente durchzuführen, und die daraus gewonnenen Datensätze zu sammeln und zu bearbeiten. Mit Hilfe von solchen Datensätzen können mögliche Abweichungen der Entstehung und Entwicklung von Squall-lines erfaßt werden. Darüberhinaus können damit die vorhandenen Sensitivitätstests überprüft, bestätigt und erweitert werden.