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Fakultät für Physik - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/05 Podcast
ENTWICKLUNG VON SQUALL-LINES IM ALPENVORLAND

ENTWICKLUNG VON SQUALL-LINES IM ALPENVORLAND

Fakultät für Physik - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/05 vor 27 Jahren

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Seit über zehn Jahre werden im Alpenvorland sowohl in Deutschland
als auch in der Schweiz Experimente durchgeführt, um die Entstehung
von Gewittern und Squall-lines zu untersuchen und zu verstehen. Die
aus den Experimenten erfaßten Daten wurden dazu verwendet,
konvektive Systeme anhand von synoptischen Bodenanalysen zu
erfassen. In der vorliegenden Arbeit sind die während des SETEX-94
Experimentes gemessenen Daten nach ihrer ausführlichen synoptischen
Analyse bei numerischen Berechnungen eingesetzt worden. Das Ziel
war, die Entstehung und Entwicklung der beobachteten Squallline
schrittweise nachzuvollziehen und zu erklären. Unter Verwendung der
synoptischen Analyse konnten sowohl die Anfangsbedingungen als auch
die Anfangsstörung für die numerischen Rechnungen bestimmt werden.
Die darauffolgenden numerischen Rechnungen haben gezeigt, daß eine
Anwendung von realen Daten zu einer guten Übereinstimmung mit der
beobachteten Fallstudie führten. Diese Erkenntnisse gaben den
Anlaß, Sensitivitätstests durchzuführen, um den Einfluß sowohl der
am Anfang gewählten Struktur der Störung als auch der
vorherrschenden physikalischen Bedingungen zu untersuchen. Die
Änderungen der physikalischen Parameter basierte auf Daten, welche
im Alpenvorland bei Gewittertagen beobachtet worden sind.
Numerische Rechnungen bezüglich der Anfangsstruktur zeigten, wie
wichtig die Struktur der Anfangsstörung bei der Entwicklung von
entsprechend einzelnen Gewittern oder mesoskaligen konvektiven
Systemen ist. Es wurde auch deutlich gemacht, welche Rolle
Wechselwirkungen zwischen den Anfangsstörungen bei der Entstehung
und Entwicklung von Squall-lines haben. Numerische Rechnungen
hinsichtlich der physikalischen Parameter zeigten die entscheidende
Rolle von herrschenden Druckgradientkräfte, welche hauptsächlich
für das Aufrechterhalten von Konvektion verantwortlich sind. Es
wurden Änderungen bei der Stärke der Windscherung und der Höhe,
innerhalb welche die Windscherung wirkt, durchgeführt. Dadurch
wurde ihre Rolle bei der Verstärkung oder Abschwächung von
Aufwinden und dadurch des Systems erforscht. Weiterhin wurde der
Einfluß der Feuchte und der Temperatur hinsichtlich der Menge der
vorhandenen Energie innerhalb der Schichten der Troposphäre
untersucht. Anschließend wurde die Bedeutung der vorhandenen
Energie auf die Entstehung und Entwicklung von Squall-lines
festgestellt. Die aus der vorliegenden Arbeit gewonnenen
Erkenntnisse zeigen deutlich, wie wichtig die Verknüpfung von
realen gemessenen Daten mit numerischen Rechnungen für das
Entschlüsseln von natürlichen Erscheinungen ist. Es hat sich
weiterhin die Notwendigkeit herauskristallisiert, weitere
Experimente durchzuführen, und die daraus gewonnenen Datensätze zu
sammeln und zu bearbeiten. Mit Hilfe von solchen Datensätzen können
mögliche Abweichungen der Entstehung und Entwicklung von
Squall-lines erfaßt werden. Darüberhinaus können damit die
vorhandenen Sensitivitätstests überprüft, bestätigt und erweitert
werden.