13. Warm Conveyor Belts

Warm conveyor belts
17. November 2010
Hanna Joos
Übersicht
1) Beschreibung
2) Klimatologie
3) Fall Studie eines WCB im Januar 2009
- Trajektorien des WCB
- zeitl. Entwicklung einiger Variablen entlang der
Trajektorien
4) Einfluss des WCB auf die gross-skalige Strömung
1) Beschreibung
- extratropische Zyklonen haben typischerweise 3 kohärente
Luftströmungen
- dry intrusion (trockener absteigender Luftstrom)
- cold conveyor belt (moderat aufsteigender Luftstrom)
- warm conveyor belt (schnell aufsteigender Luftstrom)
nach Carlson 1980
1) Beschreibung
- der warm conveyor belt
vollzieht den stärksten Aufstieg (von der Grenzschicht bis
in die obere Troposphäre)
starke Wolkenbildung und Freisetzung von latenter Wärme
ist verantwortlich für grossen Anteil am Niederschlag
kann die PV modifizieren und so die gross-skalige
Strömung beeinflussen
1) Beschreibung
- Starten von 48 h Vorwärts-Trajektorien
- Selektion derjenigen Trajektorien, die 600hPa oder mehr
aufsteigen in 24h
WCB and SLP
Erica Madonna
2) Klimatologie: Startregionen
NH - Sommer (JJA)
Nordhalbkugel
- Grossteil der WCB tritt in der Nähe
(ca. 1000 km) eines Zyklonen zentrums auf
- WCBs sind häufiger im Winter
- saisonaler Unterschied am
ausgeprägtesten über Nord Pazifik
und Nord-Atlantik
NH - Winter (DJF)
Südhalbkugel
- in SH sehr wenig zonale
Variabilität
- WCB hauptsächlich bei Zyklonen in
relativ niedrigen Breiten
- keine starken WCB rund um die
Antarktis
Eckhardt et al. 2003
2) Klimatologie: Niederschlag
Beobachtung Niederschlag
- aussertropische Niederschlagsverteilung kann mit WCB –
Trajektorien reproduziert werden
- WCBs sind wichtiger
Mechanismus für die Niederschlagsbildung
Niederschlag aus WCB - Trajektorien
- Absolute Menge an Niederschlag
durch WCB-Trajektorien abhängig von
Selektionskriterium
Eckhardt et al. 2003
3) Fall Studie :
Trajektorien 16- 18 Januar 2005
- Selektionskriterium: Aufstieg > 700 hPa in 48 h
3) Fall Studie :
Trajektorien 16- 18 Januar 2005
- Selektionskriterium: Aufstieg > 700 hPa in 48 h
3) Fall Studie :
Trajektorien 16- 18 Januar 2005
- Selektionskriterium: Aufstieg > 700 hPa in 48 h
3) Fall Studie :
Trajektorien 16- 18 Januar 2005
- Selektionskriterium: Aufstieg > 700 hPa in 48 h
3) Fall Studie :
Trajektorien 16- 18 Januar 2005
- Selektionskriterium: Aufstieg > 700 hPa in 48 h
3) Fall Studie :
Trajektorien 16- 18 Januar 2005
- Selektionskriterium: Aufstieg > 700 hPa in 48 h
3) Fall Studie :
Trajektorien 16- 18 Januar 2005
- Selektionskriterium: Aufstieg > 700 hPa in 48 h
3) Fall Studie :
Trajektorien 16- 18 Januar 2005
- Selektionskriterium: Aufstieg > 700 hPa in 48 h
3) Fall Studie :
Trajektorien 16- 18 Januar 2005
- Selektionskriterium: Aufstieg > 700 hPa in 48 h
3) Fall Studie :
Satellitenbilder
IR Meteosat Satellitenbild für den 30. Januar 2009, 00 UTC
University of Dundee, Satellite Receiving Station
3) Fallstudie:
Vertikalschnitt West - Ost
Masse Hydrometeore [mg kg-1]
Wolkenwasser
Wolkeneis
Schnee
Regen
3) Fallstudie:
Vertikalschnitt West - Ost
Masse Hydrometeore [mg kg-1]
Wolkenwasser
Wolkeneis
Schnee
Regen
3) Fallstudie:
Vertikalschnitt West - Ost
totales latentes
Heizen
Kondensation/
Verdunstung
Depositionswachstum
Schnee
Depositionswachstum
Eis
3) Fallstudie: zeitl. Entwicklung entlang Trajektorien
potentielle Temperatur
Relative Feuchte
Potentielle Vorticity
4. Fallstudie: zeitl. Entwicklung entlang Trajektorien
Masse Hydrometeore
4. Fallstudie: zeitl. Entwicklung entlang Trajektorien
Heizraten
Totales Heizen
Kond./Evap.
Reifbildung
Dep.wachstum
Eis
Dep.wachstum
Schnee
Schmelzen
von Schnee
Evap. Von
Regen
3) Fallstudie:
aufsummierte Heizraten
Kondensation/
Verdunstung
(~60%)
DepositionsWachstum
Schnee
(~40%)
Schmelzen Verdunstung
von Schnee von Regen
4) WCB und large-scale Dynamik
- Bildung eines starken Rückens mit niedrigen PV – Werten
- WCB -Trajektorien liegen genau in diesem Rücken
- WCB modifiziert die PV und bringt niedrige PV-Werte in die
obere Troposhäre
PV auf 310 K
5) Zusammenfassung
- WCB stehen in Verbindung mit Tiefdruckgebieten
- bevorzugte Startregion der WCB ist der westl.
Nordatlantik bzw. westl. Nordpazifik
- das latente Heizen im WCB kommt durch unterschiedl.
mikrophysikal. Prozesse zustande, wie Kondensation
oder Depositionswachstum
- WCB können die PV – Verteilung in der oberen
Troposphäre stark modifizieren, da sie niedrige PV –
Werte bis in dorthin bringen