Towards improved orographic gravity wave parameterization in chemistry-climate models.

Abstract

Orografické gravitační vlny jsou všudypřítomné v naší atmosféře a mají velký vliv na transport energie a hybnosti. Jejich škály odpovídají škálám orografie a z toho důvodu je globální cirkulační modely nemohou rozlišit a musejí být parametrizovány. V této práci představíme teorii gravitačních vln a proudění okolo překážky jako je hora. Ukážeme jejich vliv v globálních modelech a jak interagují s rozlišenými planetárními vlnami. V poslední části této práce představíme několik idelizovaných simulací, analyzujeme výsled- nou vlnovou aktivitu a efekty s ní spojené. Zakončíme porovnáním různých parametriza- čních schémat a evaluací jejich výsledků. 1

Orographic gravity waves are ubiquitous in our atmosphere, having a large impact on the energy and momentum transport. Their scales reflect scales of the orography and as such global circulation models cannot resolve them and they need to be parameterized. In this thesis we will introduce the theory behind gravity waves and flow around an obstacle such as a mountain. We show their impact in global models and how they interact with the resolved planetary waves. In the last part of this work we will introduce several idealized simulations, analyzing the resulting wave activity and effects connected to it. We finish with comparison of different parameterization schemes applied on coarse resolution simulations and evaluation of their performance. 1