Original paper

On the appearance of inertia-gravity waves on the north-easterly side of an anticyclone

Peters, Dieter; Hoffmann, Peter; Alpers, Matthias

Meteorologische Zeitschrift Vol. 12 No. 1 (2003), p. 25 - 35

published: Mar 17, 2003

DOI: 10.1127/0941-2948/2003/0012-0025

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ArtNo. ESP025011201003, Price: 29.00 €

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Abstract

The appearance of inertia-gravity waves over Northern Germany between the 17 and the 19 December 1999 is investigated. During this period a diffluent region downstream of the jet and north-eastwards of an anticyclone occurs in connection with the second phase of a poleward Rossby wave breaking event over the North Atlantic European region. A series of 3-hourly radiosonde ascents and a permanent measuring VHF-radar are used to examine the properties of inertia-gravity waves. The diagnostic results based on a linear theory show a characteristic horizontal wavelength of about 890 km and a vertical wavelength of about 2-3 km in the stratosphere and about 3.3 km in the troposphere. The inertia-gravity waves were amplified downstream of the jet. The phase propagation was upstream with an oscillation period of about 12.5 hr, but the energy propagation was upward in the stratosphere and downward in the troposphere with an energy source in the tropopause region. The inertia-gravity waves propagated through the middle stratosphere because strong zonal winds occurred over the whole altitude region due to the location on the edge of the polar vortex. Das Auftreten von TrÄgheitsschwerewellen Über Norddeutschland vom 17.-19. Dezember 1999 wurde untersucht. WÄhrend dieser Periode existierte auf der nordöstlichen Seite einer Antizyklone ein diffluenter Bereich stromabwÄrts vom Strahlstrom in Verbindung mit der 2. Phase einer polwÄrts brechenden Rossby-Welle Über der Nordatlantik-Europa Region. Eine Serie von 3-stÜndlichen Radiosondenaufstiegen und ein kontinuierlich messendes VHF-Radar wurden benutzt, um die Eigenschaften von TrÄgheitsschwerewellen zu bestimmen. Eine Auswertung basierend auf einer linearen Theorie ergab eine typische horizontale WellenlÄnge von 890 km und eine vertikale WellenlÄnge von etwa 2-3 km in der StratosphÄre sowie etwa 3,3 km in der TroposphÄre. Die TrÄgheitsschwerewellen verstÄrkten sich stromabwÄrts vom Strahlstrom. Die beobachtete Phasenausbreitung war stromaufwÄrts mit einer Schwingungsperiode von etwa 12,5 h, aber die Energieausbreitung war aufwÄrts in der StratosphÄre und abwÄrts in der TroposphÄre mit einer Energiequelle im Tropopausenbereich. Die TrÄgheitsschwerewellen breiteten sich durch die mittlere StratosphÄre aus, weil starke Zonalwinde Über dem gesamten Höhenbereich durch die Lage am Rand des Polarwirbels auftraten.