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Struktur der Amplitudengleichung des Klimas

By A. (Freie Univ. Berlin (Germany). Inst. fuer Meteorologie) Hauschild and Potsdam (Germany) Potsdam-Institut fuer Klimafolgenforschung (PIK)

Abstract

Es wird die Struktur der 'Amplitudengleichung', einer neuen dynamischen Gleichung auf der saisonalen Zeitskala abgeleitet. Anhand analysierter Daten des EZMW wird gezeigt, dass in der 'Amplitudengleichung' die explizite Dynamik des Wetters tatsaechlich statistisch behandelt werden kann. Als prognostische Variablen der Gleichung werden die woanders neu eingefuehrten, klimaspezifischen, saisonal geglaetteten Amplituden und Phasen der Fourier-Spektraldarstellung verwendet. Am Beispiel der Vorticity wird gezeigt, dass das bisher ungeloeste Problem der Behandlung der subskaligen Transporte in der 'Amplitudengleichung' grundsaetzlich geloest werden kann. Dies gelingt durch Ausnutzung der ebenfalls empirisch abgeleiteten besonderen statistischen Eigenschaften der Amplituden (Poissonverteilung und Ergodizitaet) und Phasen (Gleichverteilung) der subplanetaren Wellen, die eine Skalentrennung von Wetter und Klima ermoeglichen. Dies fuehrt zur erheblichen Reduktion der Zahl der horizontalen Freiheitsgrade der Amplitudengleichung auf 10"3 bis 10"4. Die Ableitung stuetzt sich auf analysierte Daten des EZMW. (orig.)The structure of the 'amplitude equation', a new dynamic equation on the seasonal time scale is derived, in which the weather scales may be treated statistically. The elsewhere-introduced climate-specific seasonally smoothed amplitudes and phases of the Fourier spectral representation are used as new prognostic variables. For the vorticity it is shown, that the still unsolved problem of the parameterisation of subscale transports may be solved in the 'amplitude equation'. The approach could be successful because of the empirically derived statistical properties of the amplitudes (Poisson distribution and ergodicity) and of the phases (equipartition) of sub-planetary waves could be used. They allow a scale separation of weather and climate and lead to a tremendous reduction of the number of the horizontal degree of freedom of the amplitude equation to be between 10"3 and 10"4. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RR 5801(51) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Topics: 08M - Atmospheric sciences, CLIMATES, WEATHER, SEASONAL VARIATIONS, GENERAL CIRCULATION MODELS, EQUATIONS, SPECTRA, AMPLITUDES, STATISTICS, ERRORS, VORTICES
Year: 1999
OAI identifier:
Provided by: OpenGrey Repository
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