Vergenzen von Flüssen der kinetischen und der verfügbaren potentiellen Energie, hervorgerufen durch eine besonders intensive außertropische Zyklone

  • F. Defant
  • H. Fechner
  • P. Speth
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Vergences of fluxes of the kinetic and available potential energy produced by a very intense extratropical cyclone

Zusammenfassung

Für die sogenannte „Hamburger Sturmflutzyklone” wird die im Gebiet von 60°W bis 30°E und von 40°N bis 75°N durch horizontale und vertikale Flüsse hervorgerufene Veränderung der verfügbaren potentiellen und der kinetischen Energie untersucht. Im zeitlichen Mittel wird durch Horizontaltransport in der unteren und oberen Troposphäre die totale verfügbare potentielle Energie vermehrt, während in der mittleren Troposphäre eine Verminderung erfolgt; gegenläufig dazu erfolgt die durch Vertikaltransport hervorgerufene Änderung. Eine Aufspaltung in den zonalen und in den großturbulenten Anteil ergibt, daß im Haushalt der zonalen verfügbaren potentiellen Energie der Horizontaltransport eine Akkumulierung von Energie in der Troposphäre und einen Energieverlust in der unteren Stratosphäre hervorruft. Umgekehrt verhält sich der großturbulente Anteil. Im Haushalt der totalen kinetischen Energie wird im vertikalen und zeitlichen Mittel potentielle Energie in das Untersuchungsgebiet herein- und kinetische Energie hinaustransportiert. Insgesamt wird dabei Energie im Innern angereichert, die zur Umwandlung in verfügbare potentielle Energie zur Verfügung steht; die dominierenden Mengen hierzu liefern die großturbulenten Anteile.

Summary

For the so-called “Hamburg flood catastrophy cyclone” changes of the available potential and the kinetic energy due to the horizontal and vertical fluxes inside the total area from 60°W to 30°E and 40°N to 75°N have been investigated.

In the mean over the investigation time the horizontal transport leads to an increase of the total available potential energy in the lower and upper troposphere and a decrease in the middle troposphere. The vertical transport however causes an opposite energy change. After a separation of the total energy into a zonal and a large scale turbulent part it was shown, that for the budget of the zonally available potential energy the horizontal transport causes an accumulation of enery inside the troposphere and an energy loss inside the lower stratosphere. An opposite result was obtained for the eddy available potential energy.

For the budget of the total kinetic energy and by averaging over the vertical and over time potential energy was shown to be transported into the region of investigation and kinetic energy was transported out. Thereby a total increase of energy occured inside the region, which can be used for conversion into available potential energy. The dominant amounts are the large scale turbulent parts.

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Copyright information

© Springer-Verlag 1974

Authors and Affiliations

  • F. Defant
    • 1
  • H. Fechner
    • 1
  • P. Speth
    • 1
  1. 1.Abteilung Meteorologie des Instituts für Meereskunde an der Universität KielKiel 1Bundesrepublik Deutschland

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