ILD - Island Lofoten Druck Differenz Index

ILD Index — Abb. 1: ILD-Index aus ERA Reanalyses SEP 1957 - JAN 2010. Copyright: UHH/CEN/AJB

Übersicht

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Datenzugriff über Filesystem: /data/icdc/climate_indices/ild_index/

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Beschreibung

Das Wetter- und Klimageschehen im Nordatlantik hat großen Einfluss auf Europas Wetter. Besonders die Lage der steuernden Tiefs ist dabei von größtem Interesse. Es gibt im langjährigen Mittel des Luftdrucks im Nordatlantik zwei Regionen mit verstärkter Tiefdruckaktivität. Diese Tiefs haben einen wesentlichen Einfluss auf die meridionalen Wärmeflüsse nach Europa. Die beiden Aktivtätszentren befinden sich zum einen über der Irmingersee bei Island und zum anderen über der Norwegensee nahe den Lofoten-Inseln. Dort zeigen sich auch ein primäres und sekundäres Minimum im langjährigen mittleren Luftdruckfeld auf Meeresniveau.

Winter pressure field composites of 19 months with Iceland cases (top) and 20 months with Lofoten cases (bottom) selected from the ILD index value (amount greater than 1 STD) from the period 1957-2002. — Abb. 2: Winter-Druckfeldkomposite von 19 Monaten mit Island-Fällen (oben) und 20 Monaten mit Lofoten-Fällen (unten) ausgewählt anhand des ILD- Index-Wertes (Betrag größer 1 STD) aus dem Zeitraum 1957- 2002. Copyright: UHH/CEN/AJB

Zur Untersuchung dieser Minima wurde ein Klima-Index der Island-Lofoten-Druckdifferenz (ILD-Index) definiert [Jahnke-Bornemann 2008, 2010]. Die Berechnung des Index erfolgte, analog zum stationsbasierten NAO-Index [Hurrell, 1995], als Differenz der normierten Luftdruck-Anomalien einer definierten Island- bzw. Lofoten-Region [Formel 1].

Dazu wird zunächst für jeden Zeitpunkt t des betrachteten Zeitraums der mittlere Luftdruck auf Meeresniveau für die Lofoten- und Island-Regionen räumlich und zeitlich ermittelt. Die Anomalie ∆p( t ) wird anschließend als Differenz zwischen dem mittleren Luftdruckwert zum Zeitpunkt t und dem Langzeitmittelwert des Luftdrucks im jeweiligen Gebiet berechnet. Diese Druckanomalien werden mit der jeweiligen Standardabweichung σpL und σpI des Normierungszeitraumes normiert. Die Differenz dieser normierten Druckanomalien ergibt eine Zeitreihe und ist der Index der Island-Lofoten-Druckdifferenz:

ILD Formula

Mit diesem Index wurden die in der Abbildung 2 gezeigten Island- und Lofoten-Komposite des Luftdrucks im Winter berechnet. Abbildung 3 zeigt die Differenz des Lofoten-Komposites und des Island-Komposites mit einem signifikanten ILD-Muster des Luftdrucks, das neben den Druckzentren über Island und Lofoten auch Anomalien im Bereich des Azorenhochs, des Sibirienhochs und des Aleutentiefs zeigt. Das ILD-Muster erklärt 8% der Luftdruckvarianz auf der Nordhalbkugel und bis zu 27% der Varianz in einem Gebiet des Nordostatlantiks, das die Zentren bei Island und den Lofoten beinhaltet. Weitere Untersuchungen zeigten, dass sich das Signal des ILD-Musters durch die gesamte Troposphäre bis in die Stratosphäre erstreckte.

Für die Berechnung des ILD spielt der Normierungszeitraum eine Rolle. Für die hier angebotene Version wurde der in [Jahnke-Bornemann, 2010] beschriebene, aus ERA40 berechnete Index für den Zeitraum 09/1957-08/2002 aus den ERA Interim Daten neu berechnet um eine längere Zeitreihe bis 01/2017 zu erhalten. Für die neue Berechnung wurden ECMWFs ERA Interim MSLP-Daten (6 stündlich, 0 Uhr) mit ca. 1.125° Auflösung verwendet um die monatlichen Druckmittelwerte (mit CDO) zu berechnen. Die Ecken des Island-Gebiets, über das der monatliche Luftdruckmittelwert berechnet wurde, lagen bei den Koordinaten 60°N 322°O bis 63°N 325°O und die Ecken des Lofoten-Gebiets lagen bei 70°N 13.5°O bis 72.5°N 15.75°O. Als Referenzperiode wurde Januar 1979 bis Dezember 2000 definiert. Um die Zeitreihe zu verlängern wurde der ILD-Index aus ERA-40 mit dem neuen Referenzzeitraum berechnet und diese Zeitreihe ab 01/1979 mit ERA-Interim verlängert.

Difference of the pressure field composites of the Iceland cases and Lofoten cases from the ILD index for the winter months (D, J, F) 1957 to 2002. — Abb. 3: Differenz der Druckfeldkomposite der Island-Fälle und Lofoten-Fälle aus dem ILD-Index für die Wintermonate (D, J, F) 1957 bis 2002. Copyright: UHH/CEN/AJB

Letzte Aktualisierung des Datensatzes am ICDC:

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Parameter

Parameter des ILD Datensatzes
Variablename	Name	Einheit
ildindex	Iceland Lofoten Index (ILD)	None

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Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung

Zeitraum und zeitliche Auflösung:

09/1957 -01/2017
monatlich

Räumliche Abdeckung und Auflösung:

Abdeckung: 70N bis 72.5N, 13.5E bis 15.75 E für Lofoten-Box, und 60N bis 63N, 35W bis 38W für Island-Box
räumlich: Punkt

Format:

NetCDF

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Datenqualität

Der ILD-Index wurde aus Re-Analyse-Daten des ECMWF berechnet. Die Qualität dieser Reanalyse-Daten wird in der Rubrik Re-Analysedaten Atmosphäre betrachtet. Die Wahl der Version (ERA-40, ERA Interim) hat einen kleinen Einfluss auf das Ergebnis (Abbildung 4). Das Ergebnis ist außerdem in geringem Maße abhängig von der Wahl der Gebiete für Island und Lofoten, die zur Luftdruckberechnung genutzt werden (siehe Abbildung 5.17 in Jahnke-Bornemann, Annika (2010)). Das Ergebnis ist außerdem in geringem Maße abhängig von der Wahl des Normierungszeitraumes (Abbildungen 5), genaue Zahlen sind aus den Ergebnissen der 3 berechneten Indizes der Textdatei zu entnehmen (siehe Referenzen).

ILD index calculated from ERA-40 (blue) and ERA-Interim (red) data with the reference period 01/1979 - 12/2000. — Abb 4: ILD-Index berechnet aus ERA-40 (blau) und ERA-Interim (rot) Daten mit dem Referenzzeitraum 01/1979 - 12/2000. Copyright: UHH/CEN/AJB

ILD indices calculated from ERA-40 with the old reference period 09 / 1957-08 / 2002 (blue) and the new reference period 01 / 1979-12 / 2000 (red). The correlation is greater than 0.96. The mean difference between the curves is also given. — Abb 5: ILD-Indizes berechnet aus ERA-40 mit der alten Referenzperiode 09/1957-08/2002 (blau) und der neuen Referenzperiode 01/1979-12/2000 (rot). Die Korrelation ist größer als 0.96. Die mittlere Differenz zwischen den Kurven ist ebenfalls angegeben. Copyright: UHH/CEN/AJB

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Kontaktperson

Annika Jahnke-Bornemann

ICDC / CEN / University of Hamburg
E-Mail: annika.jahnke-bornemann"AT"uni-hamburg.de

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Referenzen

Literatur:

Text File with data of 3 versions of ILD Index (txt)
Annika Jahnke-Bornemann & Burghard Brümmer (2008) The Iceland—Lofotes pressure difference: different states of the North Atlantic low-pressure zone, Tellus A: Dynamic Meteorology and Oceanography, 61:4, 466-475, DOI: 10.1111/j.1600-0870.2009.00401.x
Jahnke-Bornemann, Annika (2010) Zyklonen im Europäischen Nordmeer und Zusammenhänge mit der nordatlantischen Tiefdruckzone JAHNKE-BORNEMANN, Annika, Dissertation, URN: urn:nbn:de:gbv:18-44949
Hurrell, J.W., 1995: Decadal Trends in the North Atlantic Oscillation: Regional Temperatures and Precipitation. Science: Vol. 269, pp.676-679, http://dx.doi.org/10.1126/science.269.5224.676

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Datenzitat, Lizenz und Danksagung

Bei Verwendung der Daten diese bitte wie folgt zitieren:

Jahnke-Bornemann, Annika. (2019). Iceland-Lofotes-Difference-Index (ILD) 1957-2017 (Version 1.0.0) [Data set]. http://doi.org/10.25592/uhhfdm.636

und mit der folgenden Danksagung:

Thanks to ICDC, CEN, University of Hamburg for data support.

Lizenz

Die Daten wurden unter der Creative Commons Attribution 4.0 International Lizenz (CC-BY-4.0) veröffentlicht.

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