Original paper

An Arctic inversion climatology based on the European Centre Reanalysis ERA-40

Wetzel, Christian; Brümmer, Burghard

Meteorologische Zeitschrift Vol. 20 No. 6 (2011), p. 589 - 600

published: Dec 1, 2011

DOI: 10.1127/0941-2948/2011/0295

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ArtNo. ESP025012006002, Price: 29.00 €

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Abstract

A low-level temperature inversion is a frequent phenomenon in the Arctic boundary layer as known from various observational sources and is investigated in a number of studies. These investigations, however, focus on certain regions and are based on limited observational periods. In this paper, a coherent (in space and time) climatology of the boundary-layer inversion in the Arctic (>60°N) is presented for the first time using the six-hourly ERA-40 reanalysis data for the period 1957-2002. The frequency of inversion occurrence and the height, depth and strength of the inversion are analysed. The investigation concentrates on the spatial distribution of the inversion characteristics in various regions of the Arctic, on the mean annual cycle and the inter-annual variability and the long-term trends.

Kurzfassung

Aus diversen Beobachtungen ist bekannt, dass eine Temperaturinversion in niedriger Höhe ein häufiges Phänomen der arktischen atmosphärischen Grenzschicht ist. Jedoch sind diese Beobachtungen in Raum und Zeit beschränkt. In dieser Arbeit wird zum ersten Mal eine in Raum und Zeit kohärente Klimatologie der Grenzschichtinversion in der Arktis (>60°N) auf Basis der sechs-stündlichen ERA-40-Reanalysen für den Zeitraum 1957-2002 vorgestellt. Es werden die Häufigkeit des Auftretens und die Eigenschaften der Inversion, Höhe der Untergrenze, Mächtigkeit und Temperaturzunahme, analysiert. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf die räumlichen Verteilungen der Inversionscharakteristika in verschiedenen Regionen der Arktis, auf den mittleren Jahresgang sowie auf die zwischenjährliche Variabilität und die langzeitlichen Trends.