Fachbereich Geowissenschaften

Die lokale Wellenaktivität (engl. local wave activity, LWA) ist ein Maß für die Aktivität von Rossby-Wellen bzw. das Mäandrieren des Jetstreams. Besonders große und stationäre Rossby-Wellen können zur Entstehung von Blockierungswetterlagen führen. Die Entstehung von Blockierungen wurde von Nakamura und Huang (2018) mithilfe einer Analogie zum Verkehrsstau veranschaulicht. Die Theorie besagt, dass der Jetstream eine Kapazität für den Fluss von Wellenaktivität besitzt, ähnlich wie eine Autobahn eine Verkehrskapazität hat. Wenn diese Kapazität überschritten wird, äußert sich eine Blockierung in Form eines Staus und die Größe LWA häuft sich lokal an. In Studien wurde die Bilanz der Wellenaktivität bisher anhand verschiedener auftretender Flüsse lediglich als vertikales Mittel über die gesamte Atmosphäre betrachtet. In dieser Abschlussarbeit soll die Wellenaktivität und ihre Bilanz auch in Bezug auf den vertikalen Verlauf untersucht werden. Übertragen auf das Verkehrsmodell stellt sich die Frage: Können Fahrzeuge in einem Stau gewissermaßen Flugeigenschaften annehmen und nach oben ausweichen?

Im Rahmen einer Bachelorarbeit soll eine Fallstudie zu ausgewählten Blockierungen in Reanalysedaten durchgeführt werden. Für eine Masterarbeit kann die Wellenaktivität darüber hinaus in die Stratosphäre verfolgt werden, oder, je nach Interesse, können weitere Fragestellungen bearbeitet werden.

Voraussetzungen sind Interesse an Wetterprozessen in den mittleren Breiten und ihrem theoretischen Hintergrund sowie Grundkenntnisse in einer Skriptsprache (Python, R).

Literatur:

Noboru Nakamura, Clare S. Y. Huang. 2018. Atmospheric blocking as a traffic jam in the jet stream. Science, 361, 42–47. https://doi.org/10.1126/science.aat0721

Noboru Nakamura. 2024. Large-Scale Eddy–Mean Flow Interaction in the Earth's Extratropical Atmosphere. Annual Review of Fluid Mechanics, 56, 349–377. https://doi.org/10.1146/annurev-fluid-121021-035602