title: |
Three-dimensional modeling of minor chemical constituents in the mesosphere/lower
thermosphere region |
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contributing persons: |
Mykhaylo Urijovich Grygalashvyly[VerfasserIn] |
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136961533 |
Franz-Josef Lübken
, Prof. Dr.[AkademischeR BetreuerIn] |
Alexander M. Feigin
, Prof. Dr.[AkademischeR BetreuerIn] |
Gerd R. Sonnemann
, PD Dr.[AkademischeR BetreuerIn] |
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contributing corporate bodies: |
Universität Rostock, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät[Grad-verleihende Institution] |
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2147083-2 |
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abstract: |
Um die Verteilung chemisch aktiver Spurenstoffe im Höhenbereich der Mesosphäre und
unteren Thermosphäre (MLT-Region) zu untersuchen, wurde ein bestehendes 3-dimensionales
numerisches chemisches Transportmodell (CTM) weiterentwickelt und mit zwei unterschiedlichen
Versionen eines dynamischen Modells gekoppelt. Alle wichtigen physikalischen und chemischen
Prozesse wurden im Modell berücksichtigt. Zu diesen zählen die in der MLT-Region ablaufenden
chemischen Reaktionen, die Photolyse, die molekulare und turbulente Diffusion sowie
advektive Transportprozesse. Die wesentlichen Verbesserungen betreffen u. a. die Implementierung
eines neuen Transportcodes gekennzeichnet durch extrem geringe numerische Diffusion
und die Ableitung der solaren Lyman-α Strahlung aus der Sonnenfleckenrelativzahl als
Proxy und deren Berücksichtigung in der Wasserdampfphotolyserate. Das verbesserte
CTM wurde mit dynamischen Modellen gekoppelt, welche klimatologische Mittel (COMMA-IAP)
bzw. Zustände zum realen Datum (LIMA) berechnen. Diese gekoppelten Modelle wurden
insbesondere auf das Studium des Einflusses der solaren Lyman-α Strahlung auf die
Aeronomie der MLT-Region, auf die autokatalytische Wasserdampfproduktion als Quelle
hoher Mischungsverhältnisse in der Mesosphäre hoher sommerlicher Breiten, auf die
Herausbildung des so genannten tertiären Ozonmaximums in winterlichen mittleren und
hohen Breiten, auf die Untersuchung nichtlinearer Effekte in der Chemie der MLT-Region,
auf den Einfluss stratosphärischer Erwärmungen auf die Spurenstoffverteilung sowie
auf Trends der Spurenstoffe in der Mesosphäre auf Grund der Zunahme von Methan, Lachgas
und Kohlenstoffdioxyd seit der vorindustriellen Ära angewendet.
[German] |
An existing time-dependent 3-dimensional numerical chemical transport model (CTM)
was improved and coupled with two different versions of a dynamical model. All physical
processes believed to be important are simulated, including chemical interactions,
photochemical dissociation, eddy and molecular diffusion, and advection. The most
essential improvements concern the implementation of a new transport scheme marked
by almost zero numerical diffusion and the derivation of the solar Lyman-α flux from
the sunspot number as proxy and its consideration in the photolysis rate of water
vapor. The CTM was coupled with the dynamical models calculating climatologic means
(COMMA-IAP) and computing the dynamical state for real dates (LIMA). These coupled
models were applied to study some particular phenomena in the mesosphere-lower thermosphere
(MLT-region) such as the influence of the variable Lyman-α radiation on the aeronomy,
the autocatalytic water vapor production as a source of large mixing ratios within
the middle to upper mesosphere in high summery latitudes during, the so-called tertiary
ozone maximum formation, the investigation of nonlinear effects of the chemistry,
trends of mesospheric minor constituents due to the increase of methane, nitrous oxide
and carbon dioxide since the pre-industrial area.
[English] |
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document type: |
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institution: |
Faculty of Mathematics and Natural Sciences |
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language: |
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subject class (DDC): |
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publication / production: |
Rostock
Rostock: Universität Rostock
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2008
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identifiers: |
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access condition: |
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license/rights statement: |
all rights reserved This work may only be used under the terms of the German Copyright Law (Urheberrechtsgesetz). |
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RosDok id: |
rosdok_disshab_0000000129 |
created / modified: |
21.01.2009 / 08.08.2023
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metadata license: |
The metadata of this document was dedicated to the public domain (CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication). |