Modellbildung von Oberflächenströmungen an den Erdpolen
Die Erdpole reagieren besonders empfindlich auf den Klimawandel. Wegen der ungastlichen Umwelt sind die Möglichkeiten für Messungen atmosphärischer und anderer Parameter begrenzt. Um das zu kompensieren, werden Modelle oft in Verbindung mit Satellitenbeobachtungen eingesetzt, um die Lage der Atmosphäre und der Kryosphäre zu bewerten und vorauszusagen. Wissenschaftler am schwedischen Meteorologischen und Hydrologischen Institut (SMHI) und ihre Kollegen in Nordeuropa haben sich die Verbesserung dieser Modelle im Rahmen des Projekts IOMASA I vorgenommen. Sie haben die Parametrisierung turbulenter Wärme-, Feuchtigkeits- und Impulsströme auf der Oberfläche erneut untersucht. Das SMHI hat sich auf empirische Beweise aus Messkampagnen zu verschiedenen Oberflächen gestützt. Die Datenschwankungen konnten nicht vollständig durch die Richardsonzahl erklärt werden, die die aktuelle Grundlage für Korrekturfunktionen in Modellen bildet. Das SMHI ging noch einen Schritt weiter und fügte einen zusätzlichen Stabilitätsparameter auf der Grundlage der Brunt-Väisälä-Frequenz sowie die Rauheitslänge in das Parametrisierungsschema ein, um auch andere atmosphärische strömungsbeeinflussende Phänomene zu berücksichtigen. Die Ergebnisse ihrer Arbeit wurden in das Prognosemodell HIRLAM (HIgh Resolution Limited Area Model) integriert, das von mehreren Nordeuropäischen Meteorologischen Instituten, einschließlich dem SMHI, für regionale Wettervorhersagen verwendet wird. Die weitere Forschung wird sich mit der Kombination des neuen Oberflächenschemas mit den jüngsten Schnee- und Eisparametrisierungen beschäftigen, um unsere Kenntnisse über Wetter und Klima in Polargebieten weiter zu verbessern.
