Original paper

Analysis of a dryline-like feature in northern Germany detected by ground-based microwave profiling

Spänkuch, Dietrich; Güldner, Jürgen; Steinhagen, Hans; Bender, Michael

Meteorologische Zeitschrift Vol. 20 No. 4 (2011), p. 409 - 421

published: Aug 1, 2011

DOI: 10.1127/0941-2948/2011/0222

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Abstract

Two dryline-like humidity drops without considerable temperature change were detected by the ground-based microwave radiometer profiler (MWRP) at the Richard-Aßmann-Observatory Lindenberg (52.21°N, 14.12°E) on April 28, 2007. The detailed analysis of these two events includes cloud radar and radar wind profiler measurements at the site as well as data from the surface synoptic network and from integrated water vapour (IWV) maps derived from GPS. The first more pronounced humidity drop is part of a roughly 200 km long line that meets the criterion of a classical dryline or dewpoint front, namely of a moisture gradient larger 3.5 g m-3 per 100 km. This dewpoint front is ahead of an approaching cold front and is caused by strong downdraft induced by low tropospheric wind shear due to weakening of a midtropospheric high over Germany. It consisted in particular in two kernels of variable size depending on their stage. The fate of the kernels - migration, speed, unification and divorce - is described in detail. Their lifetime was a bit more than 9 hours. The second humidity drop at the site was observed after the passage of the cold front and was caused by dry advection behind the front. Both events are predicted by the numerical weather prediction model COSMO-EU of the German Weather Service to some extent.

Kurzfassung

Am 28. April 2007 wurden mit dem Microwave Radiometer Profiler (MWRP) am Richard-AßmannObservatorium Lindenberg (52.21 N, 14.12 E) zwei ausgeprägte Feuchterückgänge in der Grenzschicht ohne nennenswerte Temperaturänderungen festgestellt. Solche Erscheinungen treten als Taupunktsfronten oder Drylines häufig im mittleren Westen der USA auf. Eine detaillierte Analyse der Feuchterückg¨nge wurde unter Nutzung von Wolkenradar- und Windprofilermessungen vor Ort sowie von Daten des synoptischen Beobachtungsmessnetzes und Karten der Verteilung des integralen Wasserdampfgehalts, abgeleitet aus GPS-Daten, vorgenommen. Der erste, intensivere Feuchterückgang gehört zu einer etwa 200 km langen Taupunktsfront, die sich vor einer heranrückenden Kaltfront im Ergebnis stark absinkender trockener Luft gebildet hat. Die Absinkbewegung wird verursacht durch niedertroposphärische Windscherung als Folge eines über Deutschland liegenden sich auflösenden Höhenhochs. Die präfrontale Dryline besteht im Wesentlichen aus zwei Kernen, deren Größe von deren Entwicklungsstand abhängt. Das Schicksal dieser Kerne - Wanderung, Wanderungsgeschwindigkeit, Vereinigung und Trennung - wird ausführlich dargestellt. Der präfrontale Charakter und die Stärke des Feuchtegradienten der Erscheinung entsprechen den Merkmalen einer Dryline. Der zweite Feuchterückgang wurde nach dem Durchgang der Kaltfront beobachtet und ist das Ergebnis von Advektion trockener Luft nach der Kaltfront. Beide Vorkommnisse wurden in gewissem Grad durch das numerische Vorhersagemodell COSMO-EU prognostiziert.