Published April 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
SOUTHTRAC-GW: An Airborne Field Campaign to Explore Gravity Wave Dynamics at the World's Strongest Hotspot
Creators
-
Markus Rapp1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
-
Bernd Kaifler1, 3, 4, 5, 6, 7
-
Andreas Dörnbrack1, 3, 4, 5, 6, 7
-
Sonja Gisinger1, 3, 4, 5, 6, 7
-
Tyler Mixa1, 3, 4, 5, 6, 7
-
Robert Reichert1, 3, 4, 5, 6, 7
-
Natalie Kaifler1, 3, 4, 5, 6, 7
-
Stefanie Knobloch1, 3, 4, 5, 6, 7
- Ramona Eckert1, 3, 4, 5, 6, 7
-
Norman Wildmann1, 3, 4, 5, 6, 7
- Andreas Giez1, 3, 4, 5, 6, 7
-
Lukas Krasauskas8, 3, 4, 5, 6, 7
-
Peter Preusse8, 3, 4, 5, 6, 7
-
Markus Geldenhuys8, 3, 4, 5, 6, 7
-
Martin Riese8, 3, 4, 5, 6, 7
-
Wolfgang Woiwode9, 3, 4, 5, 6, 7
-
Felix Friedl-Vallon9, 3, 4, 5, 6, 7
-
Björn‐Martin Sinnhuber9, 3, 4, 5, 6, 7
-
A. de la Torre3, 4, 5, 6, 8, 7
-
P. Alexander4, 3, 5, 6, 8, 7
-
J. L. Hormaechea4, 10, 3, 6, 8, 7
-
Diego Janches6, 3, 4, 5, 8, 7
- Markus Garhammer8, 3, 4, 5, 6, 7
-
Jorge L. Chau8, 3, 4, 5, 6, 7
-
J. Federico Conte8, 3, 4, 5, 6, 7
-
Peter Hoor8, 3, 4, 5, 6, 7
-
Andreas Engel7, 3, 4, 5, 6, 8
- 1. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR)
- 2. Ludwig-Maximilians-Universität München
- 3. Austral University
- 4. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 5. Centro Científico Tecnológico - La Plata
- 6. Goddard Space Flight Center
- 7. Goethe University Frankfurt
- 8. Johannes Gutenberg University Mainz
- 9. Karlsruhe Institute of Technology
- 10. Universidad Nacional de La Plata
Description
Abstract The southern part of South America and the Antarctic peninsula are known as the world's strongest hotspot region of stratospheric gravity wave (GW) activity. Large tropospheric winds are deflected by the Andes and the Antarctic Peninsula and excite GWs that might propagate into the upper mesosphere. Satellite observations show large stratospheric GW activity above the mountains, the Drake Passage, and in a belt centered along 60°S. This scientifically highly interesting region for studying GW dynamics was the focus of the Southern Hemisphere Transport, Dynamics, and Chemistry–Gravity Waves (SOUTHTRAC-GW) mission. The German High Altitude and Long Range Research Aircraft (HALO) was deployed to Rio Grande at the southern tip of Argentina in September 2019. Seven dedicated research flights with a typical length of 7,000 km were conducted to collect GW observations with the novel Airborne Lidar for Middle Atmosphere research (ALIMA) instrument and the Gimballed Limb Observer for Radiance Imaging of the Atmosphere (GLORIA) limb sounder. While ALIMA measures temperatures in the altitude range from 20 to 90 km, GLORIA observations allow characterization of temperatures and trace gas mixing ratios from 5 to 15 km. Wave perturbations are derived by subtracting suitable mean profiles. This paper summarizes the motivations and objectives of the SOUTHTRAC-GW mission. The evolution of the atmospheric conditions is documented including the effect of the extraordinary Southern Hemisphere sudden stratospheric warming (SSW) that occurred in early September 2019. Moreover, outstanding initial results of the GW observation and plans for future work are presented.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يُعرف الجزء الجنوبي من أمريكا الجنوبية وشبه الجزيرة القطبية الجنوبية بأنه أقوى منطقة ساخنة في العالم لنشاط موجة الجاذبية الستراتوسفيرية (GW). تنحرف الرياح التروبوسفيرية الكبيرة بواسطة جبال الأنديز وشبه جزيرة أنتاركتيكا وتثير GWs التي قد تنتشر في الغلاف الجوي المتوسط العلوي. تُظهر ملاحظات الأقمار الصناعية نشاطًا كبيرًا للستراتوسفير فوق الجبال، وممر دريك، وفي حزام متمركز على طول 60درجةجنوبًا. كانت هذه المنطقة المثيرة للاهتمام علميًا لدراسة ديناميكيات GW محور مهمة النقل والديناميكيات والكيمياء وموجات الجاذبية في نصف الكرة الجنوبي (SOUTHTRAC - GW). تم نشر طائرة الأبحاث الألمانية عالية الارتفاع وطويلة المدى (HALO) في ريو غراندي في الطرف الجنوبي من الأرجنتين في سبتمبر 2019. تم إجراء سبع رحلات بحثية مخصصة بطول نموذجي يبلغ 7000 كم لجمع ملاحظات GW باستخدام أداة Lidar المحمولة جواً لأبحاث الغلاف الجوي الأوسط (ALIMA) ومراقب أطراف Gimballed لتصوير إشعاع الغلاف الجوي (GLORIA). بينما يقيس أليما درجات الحرارة في نطاق الارتفاع من 20 إلى 90 كم، تسمح ملاحظات غلوريا بتوصيف درجات الحرارة وتتبع نسب خلط الغاز من 5 إلى 15 كم. يتم اشتقاق اضطرابات الموجة عن طريق طرح ملفات تعريف المتوسط المناسبة. تلخص هذه الورقة دوافع وأهداف مهمة SOUTHTRAC - GW. تم توثيق تطور الظروف الجوية بما في ذلك تأثير الاحترار المفاجئ غير العادي في نصف الكرة الجنوبي (SSW) الذي حدث في أوائل سبتمبر 2019. علاوة على ذلك، يتم عرض النتائج الأولية البارزة لملاحظة GW وخطط العمل المستقبلية.Translated Description (French)
Résumé La partie sud de l'Amérique du Sud et la péninsule antarctique sont connues comme la région la plus puissante du monde en termes d'activité des ondes de gravité stratosphériques (GW). Les grands vents troposphériques sont déviés par les Andes et la péninsule Antarctique et excitent les GW qui pourraient se propager dans la haute mésosphère. Les observations par satellite montrent une grande activité GW stratosphérique au-dessus des montagnes, du passage de Drake et dans une ceinture centrée sur 60°S. Cette région scientifiquement très intéressante pour l'étude de la dynamique des GW a été l'objet de la mission Southern Hemisphere Transport, Dynamics, and Chemistry-Gravity Waves (SOUTHTRAC-GW). L'avion de recherche allemand à haute altitude et à longue portée (HALO) a été déployé au Rio Grande à la pointe sud de l'Argentine en septembre 2019. Sept vols de recherche dédiés d'une longueur typique de 7 000 km ont été effectués pour collecter des observations GW avec le nouvel instrument de recherche Airborne Lidar for Middle Atmosphere (ALIMA) et le sondeur de membres Gimballed Limb Observer for Radiance Imaging of the Atmosphere (GLORIA). Alors qu'ALIMA mesure les températures dans la plage d'altitude de 20 à 90 km, les observations de GLORIA permettent de caractériser les températures et les rapports de mélange des gaz à l'état de traces de 5 à 15 km. Les perturbations d'onde sont dérivées en soustrayant les profils moyens appropriés. Ce document résume les motivations et les objectifs de la mission SOUTHTRAC-GW. L'évolution des conditions atmosphériques est documentée, y compris l'effet de l'extraordinaire réchauffement soudain de la stratosphère (SSW) de l'hémisphère Sud survenu début septembre 2019. En outre, des résultats initiaux exceptionnels de l'observation de GW et des plans pour les travaux futurs sont présentés.Translated Description (Spanish)
Resumen La parte sur de América del Sur y la península Antártica son conocidas como la región de puntos calientes de actividad de ondas de gravedad estratosféricas (GW) más fuerte del mundo. Los grandes vientos troposféricos son desviados por los Andes y la Península Antártica y excitan GW que podrían propagarse a la mesosfera superior. Las observaciones satelitales muestran una gran actividad estratosférica de GW sobre las montañas, el Pasaje Drake y en un cinturón centrado a lo largo de 60°S. Esta región científicamente muy interesante para estudiar la dinámica de GW fue el foco de la misión de Transporte, Dinámica y Química de Ondas Gravitacionales del Hemisferio Sur (SOUTHTRAC-GW). El avión alemán de investigación de gran altitud y largo alcance (HALO) se desplegó en Río Grande, en el extremo sur de Argentina, en septiembre de 2019. Se realizaron siete vuelos de investigación dedicados con una longitud típica de 7.000 km para recopilar observaciones de GW con el novedoso instrumento Airborne Lidar for Middle Atmosphere research (ALIMA) y la sonda Gimballed Limb Observer for Radiance Imaging of the Atmosphere (GLORIA). Mientras que ALIMA mide temperaturas en el rango de altitud de 20 a 90 km, GLORIA permite caracterizar las temperaturas y las relaciones de mezcla de gases traza de 5 a 15 km. Las perturbaciones de onda se derivan restando los perfiles medios adecuados. Este documento resume las motivaciones y los objetivos de la misión SOUTHTRAC-GW. La evolución de las condiciones atmosféricas está documentada, incluido el efecto del extraordinario calentamiento estratosférico repentino (SSW) del hemisferio sur que ocurrió a principios de septiembre de 2019. Además, se presentan los resultados iniciales sobresalientes de la observación de GW y los planes para el trabajo futuro.Files
BAMS-D-20-0034.1.pdf.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- SOUTHTRAC - GW: حملة ميدانية محمولة جواً لاستكشاف ديناميكيات موجة الجاذبية في أقوى نقطة ساخنة في العالم
- Translated title (French)
- SOUTHTRAC-GW : Une campagne de terrain aéroportée pour explorer la dynamique des ondes de gravité au point chaud le plus fort du monde
- Translated title (Spanish)
- SOUTHTRAC-GW: Una campaña aerotransportada para explorar la dinámica de las ondas gravitacionales en el punto de acceso más fuerte del mundo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3118040071
- DOI
- 10.1175/bams-d-20-0034.1
References
- https://openalex.org/W1544532437
- https://openalex.org/W1558645629
- https://openalex.org/W1586069791
- https://openalex.org/W1595323196
- https://openalex.org/W1949405806
- https://openalex.org/W1964410112
- https://openalex.org/W1980227062
- https://openalex.org/W1980242674
- https://openalex.org/W1985591854
- https://openalex.org/W1994396914
- https://openalex.org/W2000846541
- https://openalex.org/W2010860451
- https://openalex.org/W2011192188
- https://openalex.org/W2015024096
- https://openalex.org/W2015780084
- https://openalex.org/W2019287687
- https://openalex.org/W2022015190
- https://openalex.org/W2057068347
- https://openalex.org/W2059812172
- https://openalex.org/W2067391906
- https://openalex.org/W2083771735
- https://openalex.org/W2087955451
- https://openalex.org/W2099658384
- https://openalex.org/W2101540063
- https://openalex.org/W2106848531
- https://openalex.org/W2107960553
- https://openalex.org/W2116834022
- https://openalex.org/W2117569679
- https://openalex.org/W2119586913
- https://openalex.org/W2124207940
- https://openalex.org/W2139011662
- https://openalex.org/W2139311853
- https://openalex.org/W2140927838
- https://openalex.org/W2144617861
- https://openalex.org/W2156047777
- https://openalex.org/W2156808923
- https://openalex.org/W2158993832
- https://openalex.org/W2171690040
- https://openalex.org/W2173403224
- https://openalex.org/W2174353000
- https://openalex.org/W2192962990
- https://openalex.org/W2271122755
- https://openalex.org/W2274956150
- https://openalex.org/W2295260029
- https://openalex.org/W2325351195
- https://openalex.org/W2340520140
- https://openalex.org/W2395641228
- https://openalex.org/W2462217086
- https://openalex.org/W2523677473
- https://openalex.org/W2531966698
- https://openalex.org/W2574308588
- https://openalex.org/W2584561499
- https://openalex.org/W2592115622
- https://openalex.org/W2592919138
- https://openalex.org/W2593540587
- https://openalex.org/W2608941768
- https://openalex.org/W2617360785
- https://openalex.org/W2626588389
- https://openalex.org/W2689421355
- https://openalex.org/W2735563470
- https://openalex.org/W2737192591
- https://openalex.org/W2738063352
- https://openalex.org/W2760633399
- https://openalex.org/W2762811682
- https://openalex.org/W2781963114
- https://openalex.org/W2789488479
- https://openalex.org/W2794523367
- https://openalex.org/W2802213759
- https://openalex.org/W2858648650
- https://openalex.org/W2884537302
- https://openalex.org/W2885973303
- https://openalex.org/W2887499119
- https://openalex.org/W2893169370
- https://openalex.org/W2894620561
- https://openalex.org/W2904632102
- https://openalex.org/W2924095900
- https://openalex.org/W2939383010
- https://openalex.org/W2946646234
- https://openalex.org/W2947303280
- https://openalex.org/W2952175643
- https://openalex.org/W2970163209
- https://openalex.org/W2987947321
- https://openalex.org/W2997697868
- https://openalex.org/W3008445448
- https://openalex.org/W3015699999
- https://openalex.org/W3019045331
- https://openalex.org/W3024516144
- https://openalex.org/W3025949386
- https://openalex.org/W3026398781
- https://openalex.org/W3030177850
- https://openalex.org/W3036507506
- https://openalex.org/W3082152899
- https://openalex.org/W3087745394
- https://openalex.org/W3089732678
- https://openalex.org/W3095317269
- https://openalex.org/W3095652039
- https://openalex.org/W3111967007
- https://openalex.org/W3135817224
- https://openalex.org/W33013741
- https://openalex.org/W352323897