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Summertime low-level jet characteristics measured by sodars over rural and urban areas

Kallistratova, Margarita; Kouznetsov, Rostislav D.; Kuznetsov, Dmitrii D.; Kuznetsova, Irina N.; Nakhaev, Murat; Chirokova, Galina

Meteorologische Zeitschrift Vol. 18 No. 3 (2009), p. 289 - 295

published: Jun 1, 2009

DOI: 10.1127/0941-2948/2009/0380

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Abstract

This work is devoted to the study of nocturnal low-level jet streams (LLJ) at altitudes up to 400 m agl, with the help of Doppler sodars. The objective was twofold: firstly, to study the origin and behavior of LLJ in a mid-latitude region, and secondly, to compare the LLJ characteristics over urban and rural areas. To this end, simultaneous measurements of wind velocity profiles over the center of Moscow city and over a nearby countryside were carried out. The sodar data on wind speed and direction collected continuously during 27 days in July 2005 were analyzed together with in situ data from a meteorological mast. A good correlation between the height of the LLJ core and the inversion height was found. Empirical distributions of the maximum speed of the jet streams, the height of the jet core, and the wind turning across the stream were obtained. The relationships between the LLJs characteristics and some surface layer parameters were found. Over the urban area the jet streams appeared less frequently and at heigher altitudes than over the countryside.

Kurzfassung

In dieser Arbeit werden nächtliche low-level jets (LLJ) bis in Höhen von 400 m über Grund mit Doppler-Sodaren untersucht. Zwei Ziele werden verfolgt, erstens den Ursprung und das Verhalten von LLJ in den mittleren Breiten zu untersuchen, zweitens die Unterschiede vom LLJ über städtischen und ländlichen Gebieten zu untersuchen. Hierzu werden gleichartige Messungen von Windgeschwindigkeitsprofilen über dem Stadtzentrum von Moskau und in der benachbarten ländlichen Umgebung durchgeführt. Windgeschwindigkeits- und -richtungsdaten wurden mit den Sodaren für 27 zusammenhängende Tage im Juli 2005 analysiert, zusammen mit in-situ-Daten von einem meteorologischen Mast. Es wurde eine gute Korrelation zwischen der Höhe der LLJ und der Inversionshöhe gefunden. Zudem wurden empirische Verteilungen der Maximalgeschwindigkeit im LLJ-Kern und der Windrichtungsänderung über den LLJ hinweg erhalten. Es wurden bestimmte Beziehungen zwischen den Eigenschaften der LLJ und einigen Oberflächenparametern gefunden. Über dem städtischen Gebiet scheinen LLJ seltener und in gröoßeren Höhen aufzutreten als über ländlichen Gebieten.