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Time varying flow over mountains: temperature perturbations at the surface

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It is shown that the linearized potential temperature perturbation equation at the surface can be solved analytically for time dependent mean flow over a two dimensional mountain. This solution is discussed briefly for the situation without damping where the perturbations depend on the initial state but approach a stationary state with low temperatures above the mountain. With damping, there is a time dependent response which is not restricted to the mountain region. The new solution clearly demonstrates the interaction of advection and damping. Typically the lee side region is anomalously warm. The impact of the wind changes on the temperature is the larger the faster they occur. These results are valid for any linear model of air flow over mountains with this type of damping.

Es wird gezeigt, dass die lineare Gleichung für die Störung der potentiellen Temperatur am Boden analytisch gelöst werden kann für den Fall der Überströmung eines zweidimensionalen Berges durch eine zeitabhängige Grundströmung. Die Lösung wird kurz für den dämpfungsfreien Fall diskutiert, wo die Störung zwar vom Anfangszustand abhängt, dann aber einen stationären Zustand mit niedrigen Temperaturen über dem Berg anstrebt. Bei linearer Dämpfung ergibt sich ein deutlicher Einfluss der Windänderung, der über das Berggebiet hinaus reicht und umso stärker ist, je schneller der Wind sich ändert. Die Lösung demonstriert deutlich das Wechselspiel von Advektion und Dämpfung. Normalerweise findet sich relativ warme Luft im Lee. Diese Resultate gelten für jedes lineare Überströmungsmodell, das diesen einfachen Typ einer Dämpfung verwendet.
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Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2009

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