Original paper
Messungen turbulenter Flüsse mit einem Forschungsflugzeug während EFEDA
[Airborne flux measurements during EFEDA]
Kratzsch, Thomas
Meteorologische Zeitschrift Vol. 3 No. 6 (1994), p. 319 - 332
18 references
published: Dec 23, 1994
published online: Aug 2, 2018
Open Access (paper may be downloaded free of charge)
Kurzfassung
In der vorliegenden Arbeit werden Flugzeugmessungen während EFEDA 1991 ausgewertet. Für die Auswertung hinsichtlich turbulenter Flüsse werden die lokalen und räumlichen Trends mit den dargestellten Auswerteverfahren eliminiert. Die Vertikalprofile des sensiblen Wärmeflusses zeigen gute Übereinstimmungen mit den Grenzschichthöhen aus Radiosondierungen und Lidar-Bildern. Die Streuungen in den einzelnen Flugniveaus sind gering. Es können daraus Flächenmittelwerte abgeleitet werden. Durch Extrapolation zum Erdboden hin können die gemessenen sensiblen Wärmeflüsse mit am Boden gemessenen verglichen werden. Die Vertikalprofile des latenten Wärmeflusses zeigen relativ große Streuungen in den einzelnen Flugniveaus. Sie verlaufen nicht geradlinig. In der unteren Hälfte der Grenzschicht wurden mehrfach relativ geringe Werte des latenten Wärmestroms gemessen. Hier spielen ein Feuchtedefizit am Boden und Advektionseffekte eine entscheidende Rolle. Ein Grund für die Streuungen, die deutlich höher sind als beim sensiblen Wärmefluß, kann die Zahl der bewässerten Felder sein, die auf jedem Flugabschnitt überflogen worden sind. Außerdem zeigt die Auswertung der Spektren, daß die Wellenlängen, die den größten Beitrag zum latenten Wärmefluß liefern, größer sind als für den sensiblen Wärmefluß; dieses verringert die statistische Genauigkeit der ermittelten Flüsse. Eventuelle Schwächen des Meßsystems sind jedoch nicht auszuschließen, sie müssen im Rahmen der Auswertung eines Vergleichsfluges mit der Falcon der DLR Oberpfaffenhofen diskutiert werden.
Abstract
Results of aircraft flux measurements within the planetary boundary layer during EFEDA 1991 are presented in this paper. Methods for trend elimination and flux calculation are described. Vertical profiles of sensible heat flux correspond with first results of radiosondes, lidar data and standard surface measurements. Deviations of measured sensible heat fluxes in each flight level are small, so area mean values may be estimated and vertical profiles may be extrapolated to the surface. Vertical profiles of latent heat flux show relative large variations in each height. Because of a deficit of humidity near the surface latent heat flux profiles for some days are not linear. Reasons for the large deviations in each height may be different numbers of irrigated fields over the selected flight track. Calculated spectra show that wavelengths contributing most to latent heat flux are larger than for the sensible heat flux. So the statistic accuracy of calculated latent heat fluxes is smaller than the accuracy of sensible heat fluxes. Of course some weak points of the measuring system may have influenced the results presented here, this has to be discussed later using results of an intercomparison flight with DLR Falcon.
Keywords
Vertikalprofile • Wärmeflüsse • Wellenlängen • Radiosonden • Feuchtedefizit • vertical profiles • heat fluxes • wavelengths • radiosondes • deficit of humidity • DLR Falcon • Oberpfaffenhofen • Germany