The possibility of using terrestrial television (TV) broadcast signals (TVBS) as sounding signals for mesosphere-lower thermosphere (MLT) wind measurements by the radio meteor method is investigated. Such approach allows to use external TV transmitters as sounding signal sources and consequently to reduce costs of measurements. It is shown that meteor trails in the area above the receiver should be selected to eliminate MLT wind measurement ambiguity. Results of experimental observations are presented. Validation of the results has been performed using datasets from the Thermosphere-Ionosphere- Mesosphere Energetics and Dynamics (TIMED) satellite and a SKiYMET meteor radar (Collm Observatory, Germany). It is shown that the obtained experimental results and TIMED mean winds are correlated with a correlation coefficient of 0.58 (significance level 0.95 according to a t-test). The measurements show for the first time that terrestrial television broadcast signals can be used for MLT wind measurements and that the developed technique may be used for MLT wind monitoring on the base of the existing terrestrial TV broadcasting network.

Langzeitmessungen des Windfeldes in der Mesopausenregion (~ 92km) an verschiedenen Stationen in den mittleren Breiten der Nordhemisphäre zeigen systematische zonale Variationen beim (zeitlich) gemittelten Zonal- und Meridionalwind und bei den Amplituden und Phasen der halbtägigen Gezeiten. Als eines der herausragenden Muster, die zonale Variationen in der unteren mittleren Atmosphäre anregen, wird der Einfluß der Geopotentialstörungen zur zonalen Wellenzahl 1 und 2, die mit dem winterlichen stratosphärischen Polarwirbel verbunden sind, auf das Windfeld in der oberen Mesosphäre / unteren Thermosphäre numerisch mit dem COMMA-Modell der mittleren Atmosphäre untersucht. Die Modellergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung der zonalen Variationen des mittleren Zonalwindes, die im Breitenbereich 52ÆN bis 56ÆN beobachtet werden und in der Größenordnung von 10 - 20 m/s liegen. Auch die halbtägigen Gezeitenamplituden und -phasen zeigen qualitative und quantitative Übereinstimmungen zwischen Beobachtungen und Modellergebnissen. / Long-term time series of wind field observations in the upper mesosphere / lower thermosphere region at different locations in the midlatitude region indicate longitudinal variability in the (time-) mean zonal and meridional wind and in the amplitudes and phases of the semidiurnal tide, too. Being one of the prominent patterns forcing zonal inhomogenities in the lower middle atmosphere, the influence of the zonal wavenumber 1 and wavenumber 2 disturbances connected with the winter Northern Hemisphere stratospheric polar vortex on the mesosphere- / lower thermosphere wind field is numerically investigated with the COMMA model. The model results show that the zonal variations through the stationary waves coincide with typical observed mean zonal wind differences between different stations along the midlatitude belt between 52ÆN and 56ÆN with values about 10- 20 m/s. Also, the amplitude and phase variations of the semidiurnal tide show qualitative and quantitative agreements between model results and observations.

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Numerical experiments with the Middle and Upper Atmosphere Model with modified parameterization settings were carried out to study the response of the mesosphere/lower thermosphere (MLT) wind circulation to the non-orographic gravity waves (GWs) originating from the lower atmosphere. The modification of the phase speed spectrum controls the height of the zonal wind reversal due to strengthening of the westerly winds. The simulation results obtained for various latitudinal distributions of the intensity of non-orographic GWs at the source level show that the zonal circulation is most sensitive to GWs variability at high latitudes. The latitudinal distribution of GW intensity, produced by the global distribution of convective processes and seasonal variations in GW sources, and modified phase speed spectrum made it possible to simulate the major zonal circulation structures observed by MLT wind radar. / Numerische Experimente mit dem Middle and Upper Atmosphere Model mit modifizierten Parametriesierungseinstellungen wurden durchgeführt, um die Reaktion der Zirkulation der in der Mesosphäre / unteren Thermosphäre (MLT) auf nicht-orographische Schwerewellen (SW) zu untersuchen, die von der unteren Atmosphäre ausgehen. Die Modifikation des Phasengeschwindikeitsspektrums steuert die Höhe der zonalen Windumkehr aufgrund der Verstärkung der Westwinde. Die Simulationsergebnisse für verschiedene Breitenverteilungen der Intensität nicht-orographischer SW in Quellenhöhe zeigen, dass die zonale Zirkulation am stärksten auf SW-Variabilität in hohen Breiten reagiert. Die Breitenverteilung der SW-Intensität, die durch die globale Verteilung konvektiver Prozesse und saisonaler Variationen der SW-Quellen erzeugt wird, und das modifizierte Phasengeschwindkeitsspektrum ermöglichten es, die wichgsten zonalen Zirkulationsstrukturen zu simulieren, die von einem MLT-Windradar beobachtet wurden.

Gravity wave amplitudes and momentum fluxes derived from SABER temperature measurements are analysed together with Collm meteor radar zonal winds. The momentum flux (MF) divergence derived from the SABER temperatures shows a maximum that is found at greater altitudes during solar minimum than during solar maximum. Therefore, the zonal mean wind and wind shear profiles are shifted upwards then, leading to a modulation of the otherwise negative correlation between solar cycle and mesosphere/lower thermosphere winds. / Amplituden von Schwerewellen und zugehörigen Impulsflüsse werden zusammen mit Windmessungen des Meteorradars Collm analysiert. Die Impulsflussdivergenz, abgeleitet aus SABER-Temperaturprofilen, hat ein Maximum welches im solaren Minimum nach oben verschoben ist. Dadurch werden auch die Vertikalprofile des Zonalwindes und der Windscherung nach oben verschoben, wodurch die ansonsten negative Sonnenfleckenzyklusabhängigkeit des zonalen Windes in der Mesosphäre/unteren Thermosphäre im solaren Minimum umgekehrt wird.

Am Geophysikalischen Observatorium Collm, das 1932 als experimentelle Basis des Geophysikalischen Institutes der Universität Leipzig für meteorologische, seismologische und geomagnetische Messungen von Professor LUDWIG WEICKMANN errichtet worden war, wurde 1956 in Vorbereitung des Internationalen Geophysikalischen Jahres (International Geophysical Year [IGY]) mit hochattnosphärischen Messungen begonnen. Seit 1959 liegt der Schwerpunkt auf Windmessungen im Höhenbereich der oberen Mesosphäre / unteren Thermosphäre (80 - 110 km). Die Meß- und Auswertemethode wurde in den vergangenen Jahrzehnten aus sehr bescheidenen Anfängen heraus theoretisch und experimentell so entwickelt, daß derzeit eine vollautomatische komplexe Apparatur zur quasi-kontinuierlichen Windmessung in drei Referenzpunkten über Mitteleuropa (gegenseitige Entfernung 200 km) zur Verfügung steht, die die Momentanwerte des Windes nach Richtung und Geschwindigkeit mißt, die zugehörige Höhe feststellt, Mittelwerte bildet, Grund- und Gezeitenwind voneinander trennt und Höhen-Wind-Profile über vorgebbare Zeitabschnitte rechnet, aus denen letztendlich Höhen-Zeit-Schnitte der Windfeldparameter konstruiert werden können. Die vorliegende Arbeit skizziert die einzelnen Etappen dieser Entwicklung, berichtet von Problemen und ihrer Lösung und gibt Beispiele von Windfeldanalysen aus dem Jahre 1992. / The Collm Geophysical Observatory was founded by Professor L. WEICKMANN in 1932 as an experimental base of Leipzig University''s Geophysical Institute for meteorological, seismological and geomagnetic observations. In 1956 as a preparation for the Internal Geophysical Year (IGY) we began with high-atmosphere measurements, and since 1959 wind measurements in the height range of the upper mesosphere / lower thennosphere (80 - 110 km) have been emphasized. During the past decades the method of measuring and analysing was developped theoretically and experimentally from primitive Starts so far, that at present a fully automatic and complex equipment with quasi-continuous measurements of the wind at three reference points within Central Europe (mutual distance 200 km) is available. These devices measure the instantaneous data of the wind according to direction and velocity, ascertain the corresponding height, calculate averages, separate the tidal wind components from the prevailing wind, and compute height wind-profiles for adjustable periods of time, from which height-time cross section of the wind field parameters can be finally constructed. The following paper outlines the particular stages of this development, informs about problems and their solution, and offers examples of wind field analyses for 1992.

We analyse 43 years of mesosphere/lower thermosphere (MLT) horizontal winds obtained from a joint analysis of low frequency (LF) spaced receiver lower ionospheric drift measurements from 1979 through 2006 and very high frequency (VHF) meteor radar wind observations since 2004 at Collm (51°N, 13°E). Due to limitations of the earlier LF measurements, we restrict ourselves to the analysis of monthly mean winds near 90 km, which represents the height of maximum meteor activity as well as LF reflections in the MLT. In the 1980s and 1990s, we observe mainly positive trends of the zonal prevailing wind throughout the year, while the meridional winds tend to decrease in magnitude in both summer and winter. We also analyse interannual variability, in particular with respect to a possible signature of NAO and ENSO. These signals, however, are relatively weak and not stable throughout the time of observations. / Wir analysieren 43 Jahre Messungen horizontaler Winde in der Mesosphäre/unteren Thermosphäre (MLT) über Collm (51°N, 13°E), die aus einer gemeinsamen Analyse von Langwellen (LF) -Driftmessungen in der unteren Ionosphäre von 1979 bis 2006 und VHF-Meteorradar-Windbeobachtungen seit 2004 gewonnen wurden. Aufgrund der Einschränkungen der früheren LF-Messungen beschränken wir uns auf die Analyse der mittleren monatlichen Windgeschwindigkeiten bei 90 km, welches die Höhe maximaler Meteorraten sowie die mittleren nächtlichen LF-Reflexionshöhen in der MLT darstellt. In den 1980er und 1990er Jahren beobachten wir das ganze Jahr über hauptsächlich positive Trends des zonalen mittleren Windes, während die Stärke des meridionalen Windes sowohl im Sommer als auch im Winter tendenziell abnimmt. Wir analysieren auch die Variabilität von Jahr zu Jahr, insbesondere im Hinblick auf eine mögliche Signatur von NAO und ENSO. Diese Signale sind jedoch relativ schwach und nicht über die gesamte Beobachtungszeit stabil nachweisbar.