dc.contributor.author
Pasternack, Alexander
dc.date.accessioned
2019-01-29T11:55:20Z
dc.date.available
2019-01-29T11:55:20Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/23813
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-1598
dc.description.abstract
Der dynamische Zustandsindex (DSI) identifiziert Gebiete in der Atmosphäre, die
von einem stationären, adiabtischen und reibungsfreien Grundzustand abweichen.
Im ersten Teil dieser Arbeit wird das Verständnis des Bernoulli-Theorems mit Hilfe des theoretisches Konzeptes des DSI vertieft. Dieses Konzept beruht auf der
Nambu-Felddarstellung des atmosphärischen Grundgleichungssystems, die die Er-
haltungsgrößen als konstituierende Größen in den Vordergrund stellt. Ein großer
Vorteil hierbei ist, dass sich aus ihr die stationäre Lösung des Grundgleichungssystems analytisch gewinnen lässt. So kann erstmals ein Zusammenhang zwischen den
stationären Lösungen des Grundgleichungssystems und dem Bernoulli-Theorem
hergestellt werden. Hierbei wird eine Hierarchie der verschiedenen Formen des
Bernoulli-Theorems auf Basis der zugrundeliegenden thermo- und wirbeldynamischen Freiheitsgrade aufgestellt. Es wird eine ausgezeichnete Erhaltungsgröße
entwickelt, mit deren Hilfe eine stationäre Wind- und Temperaturdarstellung für
ein kompressibles, wirbelbehaftetes und baroklines Fluid abgeleitet werden kann.
Hierbei wird deutlich, dass diese beiden Darstellungen eine geschlossene Form des
Bernoulli-Theorems als weitere Verallgemeinerung charakterisieren. In dieser Arbeit werden die diagnostischen Eigenschaften der stationären Temperaturdarstellung erstmals untersucht und mit dem DSI verglichen. Im zweiten Teil wird gezeigt,
dass sich die auf einer dekadischen Zeitskala ablaufenden Mechanismen zwischen
der Nordatlantischen Oszillation (NAO) und der Atlantischen Multidekadischen
Variabilität (AMV) auch durch den DSI über Mittel- und Nordeuropa darstellen lassen. Es stellt sich heraus, dass die Prozesse zwischen AMV, NAO und DSI
zeitlich um etwa 15 Jahre verschoben sind, wobei die Variablität der Tropopausenhöhe als ausgezeichneter Diagnosefaktor identifiziert wird. Im dritten Teil wird
das Vorhersagepotential des DSI im, für die dekadische Klimavorhersage verwendeten, Erdsystemmodell MPI-ESM-LR untersucht. Es lässt sich feststellen, dass die
zugrundeliegende räumliche Auflösung algebraisch mit dem Betrag des DSI und somit mit den aufgelösten nicht-balancierten Prozessen zusammenhängt. Ferner wird
festgestellt, dass das MPI-ESM-LR, gegenüber den ERA-Interim Reanalysedaten,
zu viel Niederschlag simuliert, welcher keine Verbindung mit den auslösenden und
nicht-balancierten Prozessen aufweist. Darüberhinaus wird das Vorhersagepotential des DSI durch eine statistische Bias-Korrektur signifikant verbessert.
de
dc.format.extent
207 Seiten
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Theoretische Meteorologie
de
dc.subject
Bernoulli-Theorem
de
dc.subject
dynamischer Zustandsindex
de
dc.subject
Nambu-Mechanik
de
dc.subject
Atlantische Multidekadische Variabilität
de
dc.subject
Nordatlantische Oszillation
de
dc.subject
dekadische Vorhersagen
de
dc.subject
atmosphärischer Grundzustand
de
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::550 Geowissenschaften, Geologie::551 Geologie, Hydrologie, Meteorologie
dc.title
Der dynamische Zustandsindex: Erweiterung des theoretischen Konzeptes und Anwendung auf mittelfristige Klimaprognosen
dc.contributor.gender
male
dc.contributor.firstReferee
Nevir, Peter
dc.contributor.furtherReferee
Rust, Henning W.
dc.date.accepted
2018-12-14
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-refubium-23813-3
refubium.affiliation
Geowissenschaften
dcterms.accessRights.dnb
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open access
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