Uni-Bayreuth

Sprungmarken

 

Diplomarbeit

Scintillometer Measurements above the Urban Area of London

Lukas Pauscher (03/2009-06/2010)

Betreuer: Thomas Foken, Johannes Lüers

Teilbetreuung durch Prof. Sue Grimmond King's College London (University of London) und Dr. Jennifer Salmond University of Auckland.

Die räumliche Heterogenität von urbanen Oberflächen stellt eine der größten Herausforderungen bei der Messung turbulenter Flüsse in urbanen Umgebungen dar, speziell bei Messungen nahe der Oberfläche in der rauhen Unterschicht. Szintillometrie erlaubt die Messung von Impuls- und Wärmeflüssen entlang eines Messpfades und ermöglicht es dadurch, räumlich representativere Flussmessungen durchzuführen. Für diese Studie wurde der fühlbare Wärmestrom mit drei Displaced Beam Small Aperture Scintillometern (DBSAS) am Strand Campus des King's College in London, UK, gemessen. Ein DBSAS wurde über einem Hinterhof ausgerichtet, die beiden anderen in verschiedenen Höhen über einem Dach installiert. Als Referenz diente eine Eddy-Kovarianzstation in der Nähe. Die aerodynamischen Messhöhen für die DBSAS über dem Dach wurden mit verschiedenen Methoden abgeschätzt. Die Abschätzung der aerodynamischen Messhöhe für den Messpfad über dem Hinterhof war auf morphometrische Methoden beschränkt. Die Unsicherheit des mit den DBSAS gemessenen fühlbaren Wärmestroms, die durch eine ungenaue Abschätzung der aerodynamischen Messhöhe hervorgerufen wird, nimmt mit Nähe zur Canopy zu. Ein Fehler in der aerodynamischen Messhöhe von 1 m für den vorliegenden Versuchsaufbau verursacht einen Fehler im fühlbaren Wärmestrom von 10 % (höchster Messpfad) bis 30 % (niedrigster Messpfad). Die Unterschiede im ermittelten fühlbaren Wärmestrom, die sich aus der Anwendung verschiedener urbaner Formen der universellen Funktionen ergaben, waren relativ groß. Verglichen mit einer Referenzfunktion, die über landwirtschaftlichen Flächen abgeleitet wurde, reichen sie von einer durchschnittlichen Überschätzung des fühlbaren Wärmestroms um ca. 25 % bis zu einer durchschnittlichen Unterschätzung um ca. 20 %. Über dem Hinterhof waren die Unterschiede im gemessenen fühlbaren Wärmestrom zwischen Tag und Nacht gering. Im Gegensatz dazu wurden über dem Dach deutlich höhere Werte am Tag als in der Nacht gemessen. In der Nacht waren die fühlbaren Wärmeströme an beiden Messstationen ähnlich. Der fühlbare Wärmestrom aus den DBSAS-Messungen über dem Dach zeigte einen deutlich geglätteteren Verlauf als der aus den Eddy-Kovarianzmessungen. Außerdem konnte im Gegensatz zu den Eddy-Kovarianzmessungen kaum ein Unterschied für verschiedene Windrichtungen festgestellt werden. Diese Beobachtungen deuten auf eine bessere Representativität der DBSAS-Messungen für die Dachoberfläche hin. Abschließend werden in dieser Arbeit einige Vorschläge gemacht, wie DBSAS-Messungen über urbanem Gebiet verbessert werden könnten und wie zukünftige Studien mit DBSAS in urbanem Gebiet geplant werden sollten.

Zu dieser Arbeit gibt es weitere Dateien zum Download

Passwort

Letzte Änderung 30.09.2011