Das ENSO-Phänomen

OLR

Engl. für Outgoing Longwave Radiation, ausgehende Langwellenstrahlung; die Energiemenge, die von der Erde in den Weltraum abgestrahlt wird, gemessen an der Obergrenze der Atmosphäre (top of the atmosphere, TOA).

Die langwellige Strahlung variiert in Abhängigkeit vom Bewölkungsgrad. In wolkenarmen Gebieten wird verhältnismäßig viel langwellige Strahlung ausgesendet (240-280 W/m²). In stark bewölkten Regionen, besonders in den tropischen, konvektiven Niederschlagsgebieten, wird nur die langwellige Strahlung emittiert, die von der TOA beziehungsweise der Wolkendecke reflektiert wird, welche wiederum niedrig ist. Die Temperatur über der Wolkendecke ist sehr gering. Zudem wird langwellige Energie zwischen der Erdoberfläche und der Wolkendecke festgehalten.
OLR ist somit ein Indikator dafür, wie warm die Erdoberfläche und wie klar die Atmosphäre darüber ist. Insbesondere dient sie als Proxy für tiefreichende tropische Gewitteraktivität innerhalb von 20 Breitengraden beidseits des Äquators.

OLR-Daten werden an der Oberseite der Atmosphäre z.B. mit AVHRR-Sensoren in polarumlaufenden NOAA-Satelliten aufgezeichnet.

Outgoing Longwave Radiation Die Daten werden über den äquatorialen Gebieten von 160°E bis 160°W Länge hinweg gesammelt. Die Rohdaten werden in einen standardisierten Anomalieindex umgewandelt. Negative (Positive) OLR weisen auf eine verstärkte (unterdrückte) Konvektion und damit auf eine für El Niño (La Niña)-Episoden typisch dichtere (geringerer) Wolkenbedeckung hin. Mehr (Weniger) konvektive Aktivität im zentral- und ostäquatorialen Pazifik bedeutet höhere (niedrigere), kältere (wärmere) Wolkenoberseiten, die viel weniger (mehr) Infrarotstrahlung in den Weltraum abgeben. Weitere Informationen finden Sie auf der OLR-Seite des CPC. Quelle: NOAA

Niedrige OLR-Werte sind typisch für bewölkte Gebiete, denn die Ausstrahlung der Erdoberfläche wird von den Wolken abgefangen, und die Temperatur der Wolkenoberfläche bestimmt letztlich die Menge an langwelliger Strahlung, die in der äußeren Atmosphäre gemessen wird. So ist die OLR ein Maß für die Temperatur an der Wolkenoberfläche. Wenn vom Satelliten aus über einem Gebiet eine niedrige Temperatur gemessen wird, so ist die Wolkenoberfläche hoch, was auf Konvektion und damit auch auf Niederschlag in der betreffenden Region hinweist.

Entsprechend sind negative OLR-Werte typisch für El Niño mit seiner verstärkten Konvektion und Wolkenbildung, positive OLR-Werte stehen hingegen für La Niña-Episoden mit ihrer unterdrückten Konvektion. Verstärkte Konvektion im zentralen und östlichen Pazifik bedeutet höhere und kältere Wolkenobergrenzen, welche wenig Infrarot-Strahlung in das Weltall emittieren, umgekehrt bedeutet geringe konvektive Aktivität niedrigere und wärmere Wolkenoberflächen, die mehr Infrarotstrahlung emittieren. Folgender Link führt zu Zeit-/Längen-Diagrammen des tropischen Pazifiks von früheren El Niño- und La Niña-Ereignissen auf der Grundlage von OLR-Daten, aufbereitet von der NOAA.

Die folgenden Karten enthalten für eine 6-jährige Beobachtungsreihe die saisonalen Durchschnittswerte von OLR. Gebiete mit Werten unter 220 W/m² sind kreuzschraffiert, um die möglicherweise vorhandene hohe Konvektion und Konvektionsniederschläge hervorzuheben. Saisonale Änderungen in den Konvektionsmustern kommen deutlich zum Ausdruck, wobei die Achse mit niederen Werten sich in den Monaten DJF südlich des Äquators befindet und in den Monaten JJA nördlich davon. Im DJF erstreckt sich ein breites Konvektionsband bis in subtropische Breiten der Südhemisphäre über dem zentralen Pazifik. Dieses markiert die Lage der Südpazifischen Konvergenzzone (SPCZ). Die südostwärtige Erstreckung der SPCZ ist im DJF am ausgeprägtesten. Man erkennt auch eine Achse mit maximaler Konvektion quer über den Pazifik um 5° - 10°N, die zu allen Jahreszeiten besteht. Hierbei handelt es sich um die ITK. Dieses schmale Konvektionsband ist im späten Sommer und frühen Herbst am deutlichsten.

Die ausgehende langwellige Strahlung (OLR) ist auch ein entscheidender Parameter für die Untersuchung vieler Bereiche der Atmosphärenforschung, einschließlich der Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Wolken, Wasserdampf und Strahlung, der Klimavariabilität, der Überwachung des Klimawandels sowie der Bewertung und Diagnose numerischer Modelle usw.