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The French ST-radar network during MAP: Observational and scientific aspects

Caccia, Jean-Luc; Aubagnac, Jean-Pierre; Bé thenod, Georges; Bourdier, Christian; Bruzzese, Enzo; Campistron, Bernard; Candusso, Jean-Pierre; Cherel, Guy; Claeyman, Jean-Pierre; Conrad, Jean-Louis; Cordesses, Roland; Currier, Philipp; Derrien, Solene

Meteorologische Zeitschrift Vol. 10 No. 6 (2001), p. 469 - 478

published: Dec 20, 2001

DOI: 10.1127/0941-2948/2001/0010-0469

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ArtNo. ESP025011006004, Price: 29.00 €

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Abstract

The Mesoscale Alpine Program (MAP) international cooperative campaign took place over and around the Alps between 99/09/07 and 99/11/15 and was devoted to the study of the interactions between large-scale processes and the meso-scale flow over a complex mountainous terrain. Numerous airborne and ground based instrumental systems and meso-scale numerical models were involved in the campaign, as well as radiosoundings and satellite observations. During MAP the French ST (Strato-Tropospheric) radar research-network consisted of five VHF (Very High Frequency) and three UHF (Ultra High Frequency) profilers. Four VHF's and two UHF's were installed in southern France and one VHF and one UHF were in Italy, in the Lago Maggiore target area. The VHF's provided 15-min time-resolution vertical profiles of wind and vertical SNR (Signal-to-Noise Ratio) from the low troposphere up to high tropospheric or low stratospheric levels, depending on the instrument and/or the atmospheric conditions. The same kind of data were obtained by the UHF's, but from a few hundreds of meters up to about 3 km. In their respective altitude ranges, all these instruments allowed the time evolution and the vertical structure of meso-scale dynamic processes to be documented. VHF observations made during upper-level PV-anomaly passages (PV streamers) above southern France and Lago Maggiore area, including jet-stream passages and tropopause variations, are presented here. UHF observations of the low-tropospheric wind at the exit of the Rhône-valley, locally called Mistral, are also presented. Preliminary analyses show that our observations are consistent both between themselves and with synoptic-scale ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)-model analyses. In addition, cross-comparisons with meso-scale model simulations are made allowing some meso-scale aspects of the atmospheric dynamics to be investigated. Eine internationale Kampagne des Mesoscale Alpine Program (MAP) fand vom 7. September bis 15. November 1999 in den Alpen statt. Sie widmete sich der Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen großräumigen Prozessen und der mesoskaligen Strömung über komplexem, gebirgigem Untergrund. Zahlreiche Instrumentensysteme in der Luft und am Boden, mesoskalige numerische Modelle, sowie Radiosonden und Satellitenmessungen kamen bei der Kampagne zum Einsatz. Während MAP bestand das französische ST (Strato-troposphärische) Forschungsradarnetz aus fünf VHF (Very High Frequency) und drei UHF (Ultra High Frequency) Profilern. Vier VHFs und zwei UHFs waren in Südfrankreich stationiert und ein VHF sowie ein UHF befanden sich in Italien, im Gebiet des Lago Maggiore. Die VHFs lieferten in 15-minütiger Zeitauflösung Vertikalprofile des Windes und die vertikale SNR (Signal-to-Noise Ratio) von der unteren Troposphäre bis zu oberen Troposphären- und unteren Stratosphärenschichten, je nach Instrument und/oder Atmosphärenbedingungen. Die gleiche Art Daten wurde von den UHFs erzeugt, jedoch aus Höhen von einigen 100 m bis zu etwa 3 km. Alle Instrumente gestatteten es, in ihrem jeweiligen Höhenbereich die zeitliche Entwicklung und die Vertikalstruktur der mesoskaligen dynamischen Prozesse aufzuzeichnen. Es werden hier VHF-Beobachtungen vorgestellt, die während des Durchgangs von Anomalien der PV (Potentielle Vorticity) - sogenannte PV-streamer - über Südfrankreich und der Gegend des Lago Maggiore entstanden. Dies beinhaltet Durchgänge des Strahlstroms und Tropopausen-Variationen. Außerdem werden UHF-Beobachtungen des Winds in der unteren Troposphäre am Ausgang des Rhônetals, als Mistral bekannt, vorgestellt. Vorläufige Analysen zeigen, dass unsere Beobachtungen sowohl untereinander als auch mit Modell-Analysen im synoptischen Scale des ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) konsistent sind. Darüber hinaus werden Quervergleiche mit Mesoskalen-Modellen durchgeführt, mit deren Hilfe es möglich ist, einige mesoskalige Aspekte der atmosphärischen Dynamik zu untersuchen.