Meteorologische Bedingungen im zentralen Arktischen Sommer während der Arctic Summer Cloud Ocean Study (ASCOS)

Abstract. Das Verständnis des sich schnell verändernden Klimas in der Arktis ist durch ein mangelndes Verständnis der zugrunde liegenden starken Rückkopplungsmechanismen, die spezifisch für die Arktis sind, eingeschränkt. Fortschritte auf diesem Gebiet können nur durch prozessbezogene Beobachtungen erzielt werden; dies ist die Motivation für intensive Eisbrecher-basierte Kampagnen wie die Arctic Summer Cloud-Ocean Study (ASCOS), die hier beschrieben wird. Detaillierte Feldbeobachtungen müssen jedoch auch im Kontext der großräumigen Meteorologie betrachtet werden, und kurze Feldkampagnen müssen im Kontext des zugrunde liegenden Klimazustands und zeitlicher Anomalien aus diesem analysiert werden. Um die Analyse anderer während dieser Kampagne beobachteter Parameter oder Prozesse zu unterstützen, bietet dieses Papier einen Überblick über die synoptische Meteorologie und ihre klimatische Anomalie während des ASCOS-Feldeinsatzes. Es liefert auch eine statistische Analyse der wichtigsten Merkmale während der Kampagne, wie zentrale meteorologische Variablen, die vertikale Struktur der unteren Troposphäre und Wolken sowie Energieflüsse an der Oberfläche. Um die Repräsentativität der ASCOS-Ergebnisse zu bewerten, vergleichen wir diese Merkmale auch mit ähnlichen Beobachtungen, die während dreier früherer Sommerexperimente im Arktischen Ozean gewonnen wurden: den Expeditionen AOE-96, SHEBA und AOE-2001. Wir stellen fest, dass diese Expeditionen viele gemeinsame Merkmale der sommerlichen unteren Troposphäre teilen. Wenn man ASCOS und die vorhergehenden Expeditionen zusammen betrachtet, ergibt sich ein gemeinsames Bild mit einer großen Menge an tief liegenden Wolken in einer gut gemischten flachen Grenzschicht, gekrönt von einer schwachen bis mäßig starken Inversion, in die Feuchtigkeit und manchmal auch die Wolkenobergrenze in die unteren Teile der Inversion eindringen. Ein Großteil der Grenzschichtmischung ist auf die Abkühlung der Wolkenoberfläche und die anschließende aufsteigende Bewegung der Wolke zurückzuführen. Die Wolkenschicht kann, je nach den Tiefen der Wolken- und bodennahen Grenzschichten und den relativen Stärken der Oberflächen- und wolkengenerierten Turbulenzen, mit den Oberflächenprozessen verbunden sein oder auch nicht. Letzteres impliziert auch eine Verbindung zwischen der Wolkenschicht und der freien Troposphäre durch Einmischung an der Wolkenoberfläche.