Water vapor in the tropical upper troposphere

Abstract

Wasserdampf ist eines der wichtigsten atmosphärischen Spurengase. Sein Einfluss auf das Klima, die Chemie und den Energiehaushalt ist bedeutend. Von besonderem Interesse ist dabei die Wasserdampfverteilung in der oberen Troposphäre insbesondere in den Tropen. Die wichtigste Wasserdampfquelle für die tropische obere Troposphäre ist tropische Konvektion. Ihr wirkt das grossräumige Absinken entgegen, das seine Ursache sowohl in der Dynamik als auch im Strahlungshaushalt hat. Es gleicht die konvektive Aufwärtsbewegung aus und transportiert dabei relativ trockene Luft nach unten. Über den Netto-Effekt dieser beiden Prozesse ist wenig bekannt, vorallem wegen eines Mangels an zuverlässigen Messungen in dieser Region. In dieser Arbeit werden der Wasserdampfgehalt und die Mechanismen, die für die Wasserdampfverteilung in der oberen tropischen Troposphäre verantwortlich sind, mithilfe einer grossen Menge an in-situ Feuchtemessungen untersucht. Die Messungen wurden auf Linienflugzeugen im Rahmen des EU Projektes MOZAIC durchgeführt (Measurements of Ozone and Water Vapor by Airbus In-Service AirCraft; Messungen von Ozon und Wasserdampf auf Airbus Linienflugzeugen). Eine Klimatologie der gemessenen Parameter über dem tropischen Atlantik zeigt, dass die Feuchte auf allen zeitlichen und räumlichen Skalen sehr variabel ist. Die bimodale Verteilung der Feuchte in den Tropen unterscheidet sich ausserdem deutlich von der Verteilung in den Sub-Tropen oder mittleren Breiten...