Masterarbeit
Convective boundary layer structures over the Tibetan Plateau
Kathrin Fuchs (12/2012-07/2013)
Betreuer: Thomas Foken, Tobias Gerken
Die atmosphärische Grenzschicht ist die von der Erdoberfläche direkt beeinflusste Schicht. Die Grenzschichthöhe ist ein wichtiger Parameter der atmosphärischen Grenzschicht. Sie entspricht der Höhe der turbulenten Einmischung von Schadstoffen und Wasserdampf in die Atmosphäre innerhalb einer Zeitskala von ungefähr einer Stunde. Die Bedingungen für die Entwicklung der atmosphärischen Grenzschicht auf dem tibetischen Hochplateau sind aufgrund der Höhenlage und der Convective boundary layer structures over the Tibetan Plateau niedrigen Luftdichte speziell. Das tibetische Hochplateau ist die höchste Hochebene der Welt und eine Schlüsselregion für das Weltklima. Aufgrund der niedrigen atmosphärischen Säule erreicht dort eine hohe Sonneneinstrahlung die Erdoberfläche. Die intensive Oberflächenerwärmung verursacht große Schwankungen im Tages- und Jahresgang der Oberflächenflüsse. Die Energie- und Wasserbilanz auf dem tibetischen Hochplateau wirken sich maßgeblich auf die globale atmosphärische Zirkulation aus. Die Bedeutung des tibetischen Plateaus für das Klima auf der globalen Skala unterstreicht die Notwendigkeit, Untersuchungen über die für Konvektion und Wasserkreislauf relevanten atmosphärischen Parameter anzustellen. Dennoch gibt es bisher nur wenige Studien, die sich mit der Entwicklung der konvektiven Grenzschicht (Mischungsschicht) über dem tibetischen Plateau befassen. Diese Studie untersucht die konvektive Grenzschichthöhe unter den speziellen Bedingungen auf dem tibetischen Plateau in der frühen Monsunphase. Ziel dieser Arbeit ist es, den Erfolg verschiedener Methoden zur Bestimmung der Mischungsschichthöhe aus Radiosondendaten auf dem tibetischen Plateau abzuschätzen. Außerdem wird die Güte von Slab-Modellen zur Modellierung der zeitliche Entwicklung der Mischungsschichthöhe untersucht. Dazu werden die modellierten Mischungsschichthöhen mit den aus Radiosondendaten bestimmten Mischungsschichthöhen verglichen. Diese Masterarbeit trägt zudem zur Validierung eines mesoskaligen Modells (Active Tracer High Resolution Atmospheric Model ATHAM) bei, welches am Nam Tso initialisiert wurde. Die Untersuchungen basieren auf Daten, die im Rahmen des Grenzschichtexperiments Atmospheric Boundary Layer Experiment, Nam Tso, Tibet im Juli 2012 nahe des Nam Tso Sees aufgenommen wurden.