Diplomarbeit
Flow over hills - comparison of SODAR-RASS measurements and WAsP modelling
Silke Oldenburg (05/2005-10/2005)
Betreuer: Thomas Foken, Christoph Thomas
In den letzten Jahrzehnten erfuhr die Hügelüberströmung ein wachsendes Interesse an Aufmerksamkeit in der Forschung. Auf Grund der aufwendigen Experimente wurden Simulationsmodelle entwickelt, um die Hügelüberströmung einfacher zu bestimmen. Diese Modelle beruhen auf den Theorien der Froude-Zahl FL und der Richardson-Zahl Ri. Die Schichtung der unteren Atmosphäre spielt bei diesen Überlegungen eine große Rolle. Die Definitionen der Höhe der inneren und der äußeren Schicht li und hm und des Grades der Beschleunigung s werden bestimmt. Das Risø National Laboratory entwickelte ein Modellierungsprogramm, WAsP Engineering, das auf den Studien über Askervein Hill von 1982 und 1983 beruht. Diese Arbeit vergleicht Windgeschwindigkeiten und Windrichtungsdaten, die einerseits während HOHPEX 2004 mit einem SODAR RASS gemessen und andererseits mit dem Modellierungsprogramm WAsP Engineering errechnet wurden. Die beiden Datensätze zeigen im direkten Vergleich keine Korrelation, weswegen WAsP Engineering 1.2 nicht für die Vorhersage von Hügelüberströmung genutzt werden sollte. Der simulierte Fluss berücksichtigt die Rauhigkeitshöhe z0, lässt aber komplexe Topographie außer Acht. Sich ändernde klimatische Bedingungen werden auch vernachlässigt, da WAsP von einer neutralen Stabilität der Atmo-sphäre ausgeht. Trotz der Verwendung der Rapid Distortion Theorie und Power Laws zur Berechnung von Windgeschwindigkeit und Windrichtung wird die Hügelüberströmung selbst nur durch Komprimierung und Ausdehnung von Strömungslinien dargestellt. Obwohl das Modellierungsprogramm an den oben genannten Punkten scheitert, ist es in der Lage, Flüsse zu bestimmen, die aber nur über flaches Gelände, gegebenenfalls über leichte Erhebungen fließen sollten.
Siehe auch:
- Experiment: HOHPEX: Hohenpeissenberg OH-Interkomparison and Photochemistry EXperiment
- Projekt: SALSA: Beitrag von Salpetriger Säure zur atmosphärischen OH-Konzentration