Contribution
Convection in PIDCAP - A descriptive approach
Hantel, Michael; Hamelbeck, Felix
Meteorologische Zeitschrift Vol. 9 No. 2 (2000), p. 77 - 84
23 références bibliographiques
publié: Jul 14, 2000
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Abstract
Following the scientific objectives of BALTEX, this report contributes to a diagnostic understanding of higher latitude convection. For the PIDCAP period (Aug-Sep-Oct 1995) we have studied daily fields of: The subgridscale vertical flux c=g-1cPνω of equivalent temperature ν, referred to as convective flux (diagnosed from routine gridscale data); analyzed surface precipitation; the convective available potential energy CAPE; lightning records; and radar patterns from the NORDRAD network. — We have suggested earlier that the convective flux is the proper dynamic measure to quantify convection. Here we show in a first case-study part that in areas with significant upward values of c the other parameters also indicate convective activity. Yet there is nowhere a one-to-one relationship between c and rain, or c and CAPE. In some cases the diagnosed convective fluxes are caused by gridscale frontal processes while in others they are due to static instability. — In a second statistical part we compare the first three EOF profiles of c with the subjectively classified convective flux types deep convection (DC) and boundary layer convection (BL). EOF1 is highly correlated with DC while the rotated EOF2+EOF3 is well correlated with BL. The classical convection indicators (CAPE, lightning) are weakly correlated among each other and with precipitation but hardly at all with the convective flux. — These results corroborate our earlier conclusion that the convective flux c is a useful diagnostic parameter. Nevertheless, understanding convection requires a concerted effort in which more than one tool is to be employed.
Kurzfassung
Eines der Ziele von BALTEX ist es, das Verständnis der Konvektion in den höheren Breiten zu fördern. Die vorliegende Arbeit tut das (für die PIDCAP-Periode, Aug-Sep-Okt 1995) durch eine Diagnose der täglichen Verteilungen folgender Größen: Sub-gitterskaliger Vertikalfluß c=g-1cPνω der äquivalenten Temperatur ν (sog. konvektiver Fluß); analysierter Bodenniederschlag; konvektiv verfügbare potentielle Energie CAPE; Blitzregistrierungen; und Radarbeobachtungen des NORDRAD-Netzes. — Wir haben früher den konvektiven Fluß als dynamisches Maß zur Quantifizierung der Konvektion eingeführt. Hier demonstrieren wir in einem ersten Teil durch Fallstudien, daß in Gebieten mit klar aufwärtigem c auch die anderen Parameter konvektive Aktivität zeigen. Es gibt aber keine eineindeutige Beziehung zwischen c und Regen oder c und CAPE. Manchmal sind die konvektiven Flüsse durch gitterskalige Frontalvorgänge bewirkt, in anderen Fällen durch statische Instabilität. — In einem zweiten statistischen Teil vergleichen wir die ersten drei EOF-Profile von c während PIDCAP mit den subjektiv klassifizierten konvektiven Flußtypen hochreichende Konvektion (DC) und Grenzschichtkonvektion (BL). EOF1 ist hoch korreliert mit DC; die rotierte Komponente EOF2+EOF3 ist gut korreliert mit BL. Die klassischen Konvektionsindikatoren (CAPE, Blitzaktivität) sind schwach korreliert untereinander und mit dem Regen und praktisch nicht mit c. — Diese Resultate sollen belegen, daß der konvektive Fluß in der Tat ein nützlicher diagnostischer Parameter ist. Dabei ist es klar, daß zu einem vertieften Verständnis der Konvektion mehr als ein deskriptives Instrument benötigt wird.
Mots-clefs
latitude convection • convective flux • vertical flux • Vertikalfluss • Bodenniederschlag