The Middle and Upper Atmosphere Model (MUAM) is used to implement a modern whole atmosphere gravity wave (GW) parameterization (Yigit et al., 2008). To adjust the resulting model climatology to observations, we compare two different spectra
of GW phase speeds and the related momentum fluxes included in this parameterization.The first spectrum, termed Spectrum1, which is more narrow, covers phase speeds up to ±80 m s−1 and the second one, Spectrum2, goes up to ±95 m s−1. We analyzed the zonal GW drag, the acceleration of the zonal mean flow owing to breaking GWs, and the resulting background circulation. We also examined zonal wind amplitudes of the diurnal and semidiurnal migrating solar tide. As a result, we find that both GW phase speed spectra have their advantages and disadvantages. For example, Spectrum1 reproduces the zonal wind reversal in the mesosphere correctly, but it does not lead to a reversed zonal GW drag in the lower thermosphere. While the amplitudes of the diurnal tide tend to be more realistic for Spectrum1, those of the semidiurnal tide are more representational for Spectrum2. Overall, the new GW parameterization is a substantial improvement to the MUAM model. / Das Modell für die mittlere und obere Atmosphäre (MUAM) wird für die Implementierung einer neuen Schwerewellenparametrisierung, die für die gesamte
Atmosphäre geeignet ist, verwendet (Yigit et al., 2008). Um die Klimatologie des Modells basierend auf der neuen Parametrisierung an Beobachtungen anzupassen, werden zwei verschiedene Spektren für die Phasengeschwindigkeiten von Schwerewellen und deren Impulsflüsse verglichen. Das erste Spektrum, als Spectrum1 bezeichnet, das einen schmaleren Bereich von Phasengeschwindigkeiten abdeckt, geht bis zu ±80 m s−1 und das zweite, Spectrum2, geht bis zu ±95 m s−1. Wir analysieren die Beschleunigung des
mittleren Zonalwindes durch brechende Schwerewellen und die daraus resultierende Hintergrundzirkulation. Wir untersuchen ebenfalls die Zonalwindamplituden der ganztägigen und halbtätigen migrierenden solaren Gezeiten. Das Ergebnis dieses Experiments zeigt, dass beide Phasengeschwindigkeitsspektren ihre Vor- sowie Nachteile haben. Beispielsweise reproduziert Spectrum1 die Umkehr des Zonalwindes in der Mesosphäre korrekt,
jedoch führt es nicht zu einer umgekehrten zonalen Beschleunigung durch Schwerewellen in der Thermosphäre. Während die Amplituden der ganztägigen Gezeit bezüglich Spectrum1 wesentlich realistischer zu sein scheinen, sind jene der halbtägigen Gezeit bezüglich Spectrum2 repräsentativer. Insgesamt ist die neue Parameterisierung eine erhebliche Verbesserung des MUAM Modells.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:74178 |
| Date | 15 March 2021 |
| Creators | Lilienthal, Friederike, Samtleben, Nadja, Jacobi, Christoph, Yigit, Erdal |
| Publisher | Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:article, info:eu-repo/semantics/article, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | urn:nbn:de:bsz:15-qucosa2-741185, qucosa:74118 |
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