Relief shapes and precipitation on the south side of the Alps – Part I: Relief characteristics and dry sensitivity simulations

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There are two distinct climatological precipitation maxima at the south side of the Alps and an area of reduced precipitation between them. The westernmost maximum was explained by deflection of the large-scale southern rotational flow towards the west leading to a convergence in this barrier jet. The explanation for the lack in precipitation in between must consider smaller scale relief characteristics. Thus relief shapes are examined at the meso-beta scale with special emphasis on slope and concavity/convexity. Dry simulations are performed in a 10-km resolution using a fully compressible nonhydrostatic numerical model, with three values of nondimensional mountain height (Nh/U = 0.5, 1.25 and 2.5), two flow directions (from S and SW) and three different idealized topographies. The results suggest a correlation between regions of uplift on the windward side and concavity for a moderately blocked flow (Nh/U = 1.25). Two uplift regions, corresponding to the climatological precipitation maxima occur on both sides of idealized Trentino Mts. only for the southerly flow. Adding idealized Dinarides enhances the eastern area of uplift, both in magnitude and spatial extent.

Zusammenfassung An der Alpensüdseite existieren zwei ausgeprägte klimatologische Niederschlagsmaxima, die durch eine Region reduzierten Niederschlags getrennt sind. Das westliche Maximum kann durch die Ablenkung der großskaligen Südanströmung unter Rotation nach Westen erklärt werden, die zu Konvergenz in diesem ,,barrier jet'' führt. Für die Erklärung der trockenen Zwischenzone ist die Berücksichtigung der kleinskaligen Reliefeigenschaften notwendig. Deshalb werden hier Reliefformen auf der Meso-Beta-Skala untersucht, wobei ein besonderes Augenmerk auf der Steigung und der Krümmung (Konkavität/Konvexität) der Orographie liegt. Es wurden trockene Simulationen mit einem voll kompressiblen, nicht-hydrostatischen Modell mit 10 km Auflösung durchgeführt. Dabei wurden drei dimensionslose Gebirgshöhen (Nh/U = 0,5, 1,25, 2,5), zwei Strömungsrichtungen (aus S und SW) und drei verschiedene idealisierte Topographien untersucht. Die Resultate für leicht blockierte Anströmung (Nh/U = 1.25) legen eine Korrelation zwischen Aufwindregionen auf der Luvseite und der Konkavität nahe. Lediglich für Südanströmung treten beidseits der idealisierten Trentino Berge zwei Aufwindregionen auf, die mit den klimatologischen Niederschlagsmaxima korrespondieren. Das Hinzunehmen der idealisierten Dinarischen Alpen verstärkt die östliche Aufwindregion in Bezug auf Amplitude und räumliche Ausdehnung.

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1127/0941-2948/2004/0013-0083

Publication date: April 1, 2004

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