Kaltlufttropfen
Die Rolle diabatischer Prozesse in der Dynamik von Kaltfronten
Bachelor of Science (B.Sc.)
Inhalt
Grundfrage: Welchen Einfluss haben diabatische Prozesse an der Kaltfront von Extratropischen Zyklonen auf die Zirkulation an der Front?
Hintergrund: Es ist aus der Literatur bekannt, dass das diabatische Heizen durch Wolkenbildung an der Kaltfront eine positive PV-Anomalie erzeugen kann, die im Zentrum der Zyklone deren Verstärkung intensiviert. Was bisher weniger klar ist, ist ob diabasische Prozesse auch die Dynamik der Front selbst beeinflussen und insbesondere 1. Ob entlang der Front die positive PV-Anomalie auch balanciert ist, das heisst, einen zyklonalen Fluss mit sich bringt, und ob dieser die Zirkulation der Front Verstärkt oder abschwächt. 2. Welche Prozesse hauptsächlich zur Frontogenese beitragen. Um bei diesen Themen Fortschritte zu machen, werden wir hauptsächlich mit PV-basierten und Frontogenese-Analysen arbeiten.
Daten und Methoden: Das werden wir teilweise gemeinsam herausfinden. Sicher ist, dass wir für eine solche Analyse mit ERA5-Daten einer Fall-Studie mit sich stark intensivierender Kaltfront arbeiten werden. Wir werden untersuchen, inwieweit eine PV-Anomaly sich gemeinsam mit Front verstärkt, und zusätzlich aus dem Gebiet der Front die Trajektorien von Luftpaketen verfolgen, um zu identifizieren, woher frontale Trajektorien kommen, und welche Prozesse (Verformung, diabatische Prozesse) besonders zur Frontogenese beigetragen haben.
Voraussetzungen: Interesse an synoptischen Prozessen und Lagrangeschen Analysen, und die Bereitschaft, eigene Analysen zu entwickeln sind für dieses Projekt wichtig.
Literatur:
Jonathan E. Martin, Fronts and Frontogenesis, Elsevier v10.1016/B978-0-323-96026-7.00120-X Attinger et al, 2019, Quantifying the role of individual diabatic processes for the formation of PV anomalies in a North Pacific cyclone, doi: 10.1002/qj.3573