Die Rolle der Abflüsse von Seitentälern bei der Entwicklung einer nächtlichen Gebirgsgrenzschicht (TribuNAL)

• Antragsteller: Dr. Nevio Babic, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2022 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 516356972

In horizontal homogenem und flachem Gelände wird der Austausch von Wärme, Impuls, Masse, Aerosolen, Staub und verschiedenen anderen Schadstoffen durch turbulente Bewegungen in der atmosphärischen Grenzschicht, dem untersten Teil der Troposphäre, bestimmt. Betrachtet man stattdessen ein heterogenes Gebirgsgebiet, so werden die am Austausch beteiligten turbulenten Bewegungen wesentlich komplexer. Von besonderem Interesse sind die nächtlichen, stabilen Bedingungen, die zu Phänomenen und Wechselwirkungen führen, die nur im Gebirge auftreten. Alle diese Phänomene laufen typischerweise an tief gelegenen Stellen des Geländes zusammen, meist in Tälern, wo sich die meisten menschlichen Aktivitäten befinden. In der Nacht können sich Schadstoffe in sehr flachen Schichten an der Taloberfläche festsetzen und so die Sicht, den Verkehr und vor allem die Gesundheit und Sicherheit der in Tälern lebenden Menschen beeinträchtigen. Ein Problem besteht darin, die fraglichen Wechselwirkungen aufgrund des breiten Spektrums der beteiligten räumlichen und zeitlichen Skalen angemessen zu erfassen. Infolgedessen haben Wettervorhersagemodelle Schwierigkeiten, die Entwicklung des lokalen Wetters in solchen Regionen mit komplexem Gelände richtig vorherzusagen, da ihre Gitterauflösung noch zu grob ist. Der vorliegende Vorschlag befasst sich mit dem Zusammenfluss von Strömungen in einem Haupttal und seinen Nebentälern während stabiler nächtlicher Bedingungen. Diesem Aspekt der nächtlichen Interaktionen wurde bisher nur wenig Aufmerksamkeit geschenkt, trotz der Weiterentwicklung von Fernerkundungstechnologien wie Lidars in den letzten vier Jahrzehnten. Aufgrund des anhaltenden Mangels an adäquaten Beobachtungen solcher Wechselwirkungen bleiben sowohl unser Verständnis als auch eine angemessene Darstellung in numerischen Wettervorhersagemodellen unvollständig. Im Rahmen dieses Vorschlags sollen mehrere Arten von Ergebnissen erzielt werden, die von qualitativ hochwertigen, nachbearbeiteten Beobachtungsprodukten bis hin zu Verbesserungen des physikalischen Verständnisses der beteiligten Prozesse reichen, die möglicherweise zu einer besseren Darstellung nächtlicher Phänomene in numerischen Modellen führen können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Kooperationspartner: Professor Dr. Alexander Gohm