Echos aus der polaren Sommermesosphäre

Im Jahre 1981 wurden zum ersten Mal mit dem neu installierten VHF Radar in Poker Flat, Alaska, starke Rückstreuechos aus der Mesopausenregion gemessen, sogenannte PMSE (von polar mesosphere summer echoes) [Ecklund und Balsley, 1981]. Seitdem wurden mit verschiedenen VHF- und UHF-Radars PMSE nachgewiesen. Alle diese Messungen haben gemeinsam, dass das Phänomen nur im Sommer in polaren Breiten beobachtet wurde. Es liegt daher nahe, einen Zusammenhang mit den tiefen Temperaturen der Sommermesosphäre zu vermuten.

Zur Zeit werden fünf Entstehungsmechanismen für die Bildung von PMSE diskutiert. Jede dieser Theorien basiert auf der Existenz von elektrisch geladenen Eisaerosolen, da diese die Elektronendiffusivität heruntersetzen. Inhomogenitäten der Elektronendichte verursachen eine Variation des Brechungsindexes. Liegen diese Variationen in der Größenordnung der Bragg-Skala des beobachtenden Radars, können die Radarwellen daran gestreut werden. Zusätzlich sind in drei der Entstehungstheorien vertikale Winde involviert. Einen Überblick über die Diskussion geben Cho und Kelly [1993] und Cho und Balsley [1997].

Literatur

Cho, J. Y. N. and M. C. Kelley, {Polar mesosphere summer radar echoes: Observations and current theories, Rev. Geophys., 31, 243-265, 1993.

Cho, J. Y. N. and J. Röttger, An updated review of polar mesosphere summer echoes: Observation, theory, and their relationship to noctilucent clouds and subvisible aerosols, J. Geophys. Res., 102, 2001-2020, 1997.

Ecklund, W. L. and B. B. Balsley, Long-term observations of the arctic mesosphere with the MST radar at Poker Flat, Alaska, J. Geophys. Res., 86, 7775-7780,1981.