Dr. Oswald Knoth
Institut für Troposphärenforschung, Leipzig
Kopplung von meteorologischen und Ausbreitungsmodellen:
Die Berechnung divergenzfreier Windfelder
Abstract: Die in atmosphärischen Chemie-Transportmodellen benötigten meteorologischen Eingabeparameter werden in der Regel durch Kopplung mit einem atmosphärischen Srömungsmodell bereitgestellt. Auch wenn beide Modelle dasselbe Gitter für die Simulation nutzen, ist die Kopplung auf Grund der verwendeten numerischen Verfahren (Ortsdiskretisierung, Zeitintegrationsverfahren) und der Modellformulierung (konservativ/advektiv, kompressibel/inkompressibel) nicht unmittelbar möglich. Von besonderer Bedeutung für Ausbreitungsrechnungen ist die Forderung, dass für einen inerten Tracer mit einem konstantem Mischungsverhältnis dieses Verhältnis während des Transports erhalten bleibt. Dies ist gewährleistet, falls die meterologischen Eingabegrößen Wind und Dichte eine diskrete Kontinuitätsgleichung erfüllen.
Im Vortrag werden verschiedene Möglichkeiten für ein Preprocessing der meteorologischen Eingangsparameter aufgezeigt, um obige Forderung zu erfüllen. Speziell wird eine diskrete L2 Projektion diskutiert, bei der die Kontinuitätsgleichung als Nebenbedingung berücksichtigt ist. Das resultierende Quadratmittelproblem wird mit einer Nullraummethode gelöst, wobei das zugehörige freie Problem auf eine Curl*Curl Gleichung führt. Für diese Gleichung werden in Abhängigkeit vom Gitter Vorkonditionierer für das Verfahren der konjugierten Gradienten vorgestellt. Die Anwendung der Verfahren erfolgt auf Daten, die aus Simulationen mit dem neuen Lokalmodell des Deutschen Wetterdienstes ermittelt worden.
| Zeit: | Freitag, 30. Juni 2000, 14.15 Uhr |
| Ort: | FU Berlin, Arnimallee 2-6, Raum 032 im EG |