Klimatologie der aufsteigenden diurnalen und semidiurnalen Gezeiten in der Thermosphäre

1 Eine große Herausforderung bei der Abgrenzung und dem Verständnis des „Weltraumwetters“ des Ionenosphäre-Thermosphäre-Systems ist der Mangel an globalen Gezeitenbeobachtungen im 120–400 km „Thermosphären-Lücke“ zwischen Satellitenfernerkundung und in-situ Geitendiagnosen. Dieses Papier zielt darauf ab, diese Lücke zu schließen, indem ein beobachtungsbasierendes klimatologisches Gezeitenmodell der Thermosphäre (CTMT) vorgestellt wird, das selbstkonsistent aufsteigende migrierende und nicht-migrierende diurnale und semidiurnale Gezeiten von 80–400 km und von Pol zu Pol unter moderaten (F10.7 = 110 sfu) Sonnenstrahlungsbedingungen umfasst. CTMT beinhaltet die 6 (8) wichtigsten diurnalen (semidiurnalen) Gezeitenkomponenten für Temperatur, Dichte sowie zonale, meridionale und vertikale Winde und basiert auf Hough-Modus-Erweiterungsanpassungen an den mittleren TIMED-Satellitendaten für Gezeitendiagnosen in der Mesosphäre/unteren Thermosphäre (MLT) von 2002–2008. Die Validierung mit unabhängigen Geitendiagnosen von CHAMP (F10.7 = 105 sfu) aus den Jahren 2002–2008 um 400 km zeigt, dass der Ansatz nicht-migrierende Gezeiten gut erfasst, was darauf hindeutet, dass diese Wellen direkt aufwärts propagieren, ohne dass signifikante Gezeitenkräfte in der Thermosphäre auftreten. Bedeutende Ausnahmen bilden die Komponenten DW2 und D0, die höchstwahrscheinlich in-situ durch nichtlineare Wechselwirkungszwänge in der oberen Thermosphäre erzeugt werden. CTMT eignet sich zur Ansteuerung von Modellen der oberen Atmosphäre, die selbstkonsistente Gezeitenfelder in der MLT-Region als untere Randbedingung benötigen. Es umfasst keine migrierenden Gezeiten aufgrund der in-situ EUV-Absorption in der oberen Thermosphäre, ermöglicht es uns jedoch, die thermosphärische Variabilität aufgrund von Gezeiten aus der unteren Atmosphäre quantitativ zu bewerten. Dies geschieht durch die Diskussion von Längengrad/Breitengrad-Karten der rekonstruierten diurnalen und semidiurnalen Gezeitenvariationen als Funktion von Höhe und Lokalzeit.