Boundary layer aspects and elevated heat source effects of the Alps

Summary High pressure influence in the whole inner-ALPEX area on April 22, 1982 gave an opportunity for the ALPEX scientific task no. 6: To study the effects of differential radiative heating introduced by the alpine mountain range due to elevation, topographic features and albedo. Electra flight E-422 with its four-fold north-south, south-north flight tracks was especially devoted to study the diurnal variations of the atmospheric boundary layer and the airflow on both sides of the Alps along the Gotthard cross-section under strong inversion conditions. Using the flight technique of vertical zigzagging, a total of 24 vertical soundings have been completed along four traverses.Synoptic rawinsonde and surface data, digital satellite data and microbarograph data are used to examine the thermodynamical aspects of the diurnal development of the alpine heat low. The fine structure of the boundary layer is documented by cross-sectional analysis of the potential temperature, mixing ratio and the three wind components from the 1 Hz aircraft data along the traverses. In addition, 15 aircraft soundings have been selected to evaluate the vertical distribution of the turbulent variances and fluxes on both sides of the Alps. The differences of the structure and temporal evolution of the alpine boundary layer on the north and south side of the Alps, as well as the differences between the alpine boundary layer and the boundary layer over homogeneous terrain are significant and need further discussion.

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Aspekte der Grenzschicht und Effekte der erhöhten Wärmequelle der Alpen

Zusammenfassung Hochdruckeinfluß im gesamten inneren ALPEX-Gebiet am 22. April 1982 ermöglichte die ALPEX-Aufgabe Nr. 6: die Effekte unterschiedlicher Strahlungserwärmung, welche je nach Höhenlage, topographischen Gegebenheiten und Albedo der alpinen Gebirgskette verursacht werden, zu untersuchen. Der Electra-Flug E-422 mit seinen vierfachen Nord-Süd, Süd-Nord-Flugrouten beschäftigte sich besonders mit der Untersuchung der täglichen Veränderung der atmosphärischen Grenzschicht und der Luftströmung an beiden Seiten der Alpen entlang des Querschnittes beim Gotthard bei ausgeprägten Inversionen. Unter Verwendung der Flugtechnik des vertikalen Zickzacks wurden insgesamt 24 Vertikalsondierungen entlang von vier Schnittlinien durchgeführt.Synoptische Radiosonden- und Bodendaten sowie digitale Satelliten- und Mikrobarographendaten werden zur Untersuchung der thermodynamischen Aspekte der täglichen Entwicklung des alpinen Hitzetiefs verwendet. Die Feinstruktur der Grenzschicht wird durch Querschnittanalysen der potentiellen. Temperatur, des Mischungsverhältnisses und der drei Windkomponenten aus den vom Flugzeug entlang der Schnittlinien gewonnenen 1 Hz Daten dokumentiert. Darüber hinaus wurden 15 Flugzeugsondierungen ausgewählt, um die vertikale Verteilung der turbulenten Varianzen und Flüsse an beiden Seiten der Alpen zu beurteilen. Sowohl die Unterschiede in der Struktur und der zeitlichen Entwicklung der alpinen Grenzschicht an der nördlichen und der südlichen Seite der Alpen als auch die Unterschiede zwischen der alpinen Grenzschicht und der Grenzschicht über homogenem Gelände sind signifikant und erfordern eine weitere Diskussion.

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With 8 Figures