Zur Theorie Thermisch Angeregter Gezeiten in der E-Schicht der Ionosphre

Beobachtungen zeigen, dass die Winde der Hochatmosphare sehr wesentliche Gezeitenanteile enthalten. In der E -Schicht der Ionosphare liegen die Geschwindigkeitsamplituden der Gezeitenwinde in der Groessen- ordnung 50 bis 100 m sec -1 . Die Frage nach den Ursachen dieser Windsysteme, insbesondere die Frage der Lokalisierung der Anregung, war bislang offen. In der vorliegenden Arbeit wird davon ausgegangen, dass die Gezeitenbewegungen in der hohen Atmosphare durch direkte thermische Anregung entstehen. Die theoretische Behandlung erfolgt in der linearen hydromechanischen Naherung, wie sie in der klas- sischen Gezeitentheorie ublich ist. Als zusatzliche Effekte, die ein unbegrenztes Anwachsen der Amplitu- den mit der Hoehe verhindern, werden Warmeleitung und Viskositat berucksichtigt, die in der Ionosphare zunehmend an Bedeutung gewinnen. Zur Vereinfachung des Modells wird angenommen, dass die Atmosphare im Grundzustand isotherm ist und als ein ideales Gas mit konstantem mittlerem Molekulargewicht behandelt werden kann. Dennoch kann das entsprechende System partieller Differentialgleichungen auf einfache Weise weder entkoppelt noch se- pariert werden. Zwar existiert eine Integraltransformation, mit der eine Entkopplung gelingt, doch sind letztlich die gefundenen Loesungsreihen wegen der schlechten Konvergenz in der Praxis nicht zu verwen- den. Als Ausgangspunkt der numerischen Rechnungen dient daher ein Stoerungs ansatz nach dem Coriolispa- rameter, was sich als nutzlich erweist, weil in der E-Schicht die Coriolisterme in den Bewegungsglei- chungen hoechstens von gleicher Groessenordnung wie die Reibungsterme sind. Die Konvergenz des Verfah- rens verbessert sich mit wachsender Hoehe.