Wettersysteme HS 2011
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Wettersysteme HS 2011 Kapitel 8 Die PV-Perspektive II 9. November 2011 1. PV Strukturen und Starkniederschläge Schlans, Graubünden, 16. November 2002 1. PV Strukturen und Starkniederschläge Gondo, Wallis, Oktober 2000 1. PV Strukturen und Starkniederschläge - PV und Niederschlag PV @ 325 K Niederschlag 1. PV Strukturen und Starkniederschläge 1. PV Strukturen und Starkniederschläge PV @ 320 K + Windvektoren auf 850 hPa 1. PV Strukturen und Starkniederschläge Spezifische Feuchte + Windvektoren auf 700 hPa Advektion von Feuchte gegen die Alpen 1. PV Strukturen und Starkniederschläge Niederschlag + Windvektoren auf 850 hPa 1. PV Strukturen und Starkniederschläge Positive PV-Anomalie auf Höhe der Tropopause - Isentropen nach oben gebogen - reduzierte Stabilität - Erhöhte Tendenz für konvektive Instabilität Zyklonales Windfeld Südanströmung der Alpen 1. PV Strukturen und Starkniederschläge 2. Diabatische Erzeugung/Vernichtung von PV - PV- Entwicklung entlang Lufströmungen PV @ 310 K Θ @ 850 hPa IR Trajektorien eines “warm conveyor belts” 2. Diabatische Erzeugung/Vernichtung von PV - PV- Entwicklung entlang Lufströmungen - PV ist während des Aufstiegs nicht erhalten - keine adiabatische Strömung woher kommt die Änderung der PV ? 2. Diabatische Erzeugung/Vernichtung von PV - Vernachlässigung der Reibung - vertikale Komponente des Gradienten der Heizrate dominiert Heizrate [K/s] Materielle Änderung der PV (im mitbewegten System) abs. Vorticity Vertikaler Gradient der Heizrate 2. Diabatische Erzeugung/Vernichtung von PV - PV- Entwicklung entlang Lufströmungen z 300 K 290 K 280 K 270 K Abnahme der vertikalen Schichtung und damit Abnahme der PV Instantane Heizung (z.B. durch Freisetzen von latenter Wärme bei Kondensation) Isentropen (Isoflächen der potentiellen Temperatur werden nach unten gebogen) Zunahme der vertikalen Schichtung und damit Zunahme der PV 2. Diabatische Erzeugung/Vernichtung von PV - Beispiel 1: diabatisches Heizen und diabatische PV Änderung max + Konvektive Heizrate (=Freisetzung latenter Wärme bei Kondensation) Materielle Änderung der potentiellen Vorticity gemäss der obigen Formel 2. Diabatische Erzeugung/Vernichtung von PV - Beispiel 2: diabatisches Heizen und diabatische PV Änderung Dynamische Tropopause + min - Radiative Heizrate (=Heizung durch kurz- und langwellige Strahlung) Materielle Änderung der potentiellen Vorticity gemäss der obigen Formel 2. Diabatische Erzeugung/Vernichtung von PV - diabatisches Heizen durch unterschiedl. mikrophysikalische Prozesse ( nicht nur durch Kondensation) totales latentes Heizen Depositionswachstum Schnee Kondensation Depositionswachstum Eis 3. Diabatische Rossby-Wellen - positive PV-Anomalie in einer baroklinen Zone 4 3 1 2 1 Positive PV-Anomalie in der unteren Troposphäre 2 Zyklonales Windfeld: Südwind östlich der PV-Anomalie 3 Aufsteigen der Luftpakete in der baroklinen Zone 4 Einsetzen von Kondensation mit Freisetzen von latenter Wärme 5 Heizung führt zu Erzeugung von PV 5 3. Diabatische Rossby-Wellen - warum steigen die Luftpakete östlich der PV-Anomalie auf ? Geneigte Isentropen Barokline Zone 3. Diabatische Rossby-Wellen - Beispiel: 25. Februar 2005, 00 UTC PV + potentielle Temperatur @ 900 hPa 3. Diabatische Rossby-Wellen - Beispiel: 25. Februar 2005, 00 UTC PV + potentielle Temperatur im vertikalen Querschnitt Barokline Zone Positive PV Anomalie 3. Diabatische Rossby-Wellen - Beispiel: 25. Februar 2005, 00 UTC Wind + spezifische Feuchte @ 900 hPa Advektion von hoher spezifischer Feuchte nach Norden + Aufstieg in der baroklinen Zone
