Abstract
In earlier studies it was shown that during northern winters as well as northern summers the QBO must be introduced to identify a solar signal. A clear solar signal emerges only when the data are stratified according to the different phases of the QBO. This signal is often of opposite sign in the respective phases of the QBO. During the easterly phase of the QBO the height differences between solar maxima and minima imply an intensification of the polar vortex (positive Annular Mode) throughout the year during solar maxima: During the northern winter half-year positive height differences (anomalies) are observed from about 90◦ St o 60 ◦ N, with negative anomalies further north; and during the southern winter half-year positive anomalies exist from 90◦ Nt o 45 ◦ S, with negative anomalies further south. The structure of the anomalies is very symmetric with a change between hemispheres in May/June and October/November. The consistently positive height and temperature anomalies during solar maxima/easterly phase over the tropics and subtropics imply anomalous downwelling, i.e. a weakening of the Brewer-Dobson circulation throughout the year - during solar maxima. The antarctic polar vortex and the connected Final Warmings are influenced by the 11-year solar cycle in much the same way as the arctic polar vortex. During solar maxima/westerly phase the midwinter warmings over the Arctic and the Final Warmings over the Antarctic lead to the negative mode of the Annular Mode (weaker polar vortex). They influence the whole stratosphere with downwelling (adiabatic warming) over the polar regions and connected upwelling (adiabatic cooling) outside the respective polar regions, reaching far into the other (summer) hemisphere. This leads to an intensification of the Brewer-Dobson circulation - during solar maxima. Zusammenfassung In fruheren Arbeiten wurde gezeigt, dass man sowohl wahrend der Nordwinter wie auch wahrend der Nord- sommer die QBO einfuhren muss, um das solare Signal vollstandig herauszuarbeiten. Nur, wenn die Daten vorher entsprechend der unterschiedlichen Phasen der QBO (Ost- oder Westwind) sortiert werden, erhalt man ein deutliches Signal, oft mit entgegengesetztem Vorzeichen in den beiden Gruppen. Die Hohendifferenzen (Anomalien) zwischen den solaren Maxima und Minima ergeben in der Ostwindphase im solaren Maxi- mum eine Verstarkung des Polarwirbels (positiver Annular Mode). Dies ist wahrend des ganzen Jahres der Fall: wahrend des nordlichen Winterhalbjahrs sind die Anomalien von 90◦ S bis 60◦ N positiv, dann negativ bis 90◦ N, und wahrend des sudlichen Winterhalbjahrs umgekehrt positiv von 90◦ N bis 45◦ S und negativ polwarts. Die Struktur der Anomalien ist sehr symmetrisch, mit einem Wechsel zwischen den entsprechenden Winterhalbjahren im Mai/Juni bzw. Oktober/November. Die durchgehend positiven Hohen- und Temperatur- anomalien ¨ uber den Tropen und Subtropen im solaren Maximum/Ostphase konnen nur mit Absinken (adi- abatische Erwarmung) erklart werden, was einer Abschwachung der Brewer-Dobson Zirkulation im solaren Maximum (in dieser Phase der QBO) entspricht. Der antarktische Polarwirbel und die Final Warmings wer- den von dem 11-jahrigen Sonnenfleckenzyklus ¨ ahnlich wie der arktische Polarwirbel beeinflusst: Im solaren Maximum/Westphase fuhren die arktischen Stratospharenerwarmungen und die antarktischen Final Warm- ings zum negativen Annular Mode (abgeschwachter Polarwirbel). Das mit diesen Erwarmungen verbundene Absinken (adiabatische Erwarmung) ¨ uber den jeweiligen Polargebieten fuhrt zu weitraumigem Aufsteigen (adiabatische Abkuhlung), das weit in die andere (Sommer)-Hemisphare hineinreicht und dort dem solaren Signal (positive Anomalien) entgegenwirkt. In dieser Phase der QBO wird die Brewer-Dobson Zirkulation also im solaren Maximum verstarkt.