Validierung hochauflösender Regionalmodelle:
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Hamburg
Meteorologisches Inst.
1996
|
| Schriftenreihe: | Berichte aus dem Zentrum für Meeres- und Klimaforschung
Reihe A, Meteorologie ; 23 |
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| Beschreibung: | Zugl.: Hamburg, Univ., Habil.-Schr., 1996 |
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III
INHALTSVERZEICHNIS
SEITE
ZUSAMMENFASSUNG
.
I
ABSTRACT
.
I
1
EINLEITUNG
.
1
2
PHYSIKALISCHE
UND
MATHEMATISCHE
GRUNDLAGEN
DER
MODELLIERUNG
.
7
2.1
GRUNDGLEICHUNGEN
.
7
2.2
MITTELUNG
DER
GLEICHUNGEN
.
9
2.3
APPROXIMATIONEN
DER
GLEICHUNGEN
.
11
2.3.1
GRUNDSAETZLICHE
APPROXIMATIONEN
.
11
2.3.2
APPROXIMATIONEN
DER
LINEARISIERTEN
ZUSTANDSGLEICHUNG
.
14
2.3.3
APPROXIMATIONEN
DER
KONTINUITAETSGLEICHUNG
.
14
2.3.4
APPROXIMATION
DER
DRITTEN
BEWEGUNGSGLEICHUNG
(HYDROSTATISCHE
APPROXIMATION)
.
16
2.4
PARAMETRISIERUNG
SUBSKALIGER
PROZESSE
.
18
2.4.1
TURBULENTE
FLUESSE
UND
KONVEKTION
.
18
2.4.1.1
SCHLIESSUNGSANSATZ
.
19
2.4.1.2
PRANDTLSCHICHT
UND
BODENNAHE
VERTIKALE
FLUESSE
.
23
2.4.1.3
VERTIKALE
FLUESSE
IN
DER
PLANETAREN
GRENZSCHICHT
.
27
2.4.1.4
KONVEKTION
.
30
2.4.1.5
HORIZONTALE
TURBULENTE
FLUESSE
.
33
2.4.2
WOLKENMIKROPHYSIKALISCHE
PROZESSE
.
35
2.4.3
STRAHLUNGSFLUESSE
.
36
2.4.4
QUELLNAHE
TRANSPORTE
.
37
2.4.5
DEPOSITION
.
39
2.4.5.1
TROCKENE
DEPOSITION
.
39
2.4.5.2
NASSE
DEPOSITION
.
41
2.4.5.3
FEUCHTE
DEPOSITION
.
42
2.5
RANDWERTE
.
43
2.5.1
ZEITABHAENGIGE
RANDWERTE
-
NESTEN
.
44
2.5.2
SEITLICHE
RAENDER
.
45
2.5.3
OBERER
RAND
.
46
2.5.4
UNTERER
RAND.
47
2.6
ANFANGSWERTE
.
49
2.7
KOORDINATENSYSTEME
.
52
2.8
DISKRETISIERUNG
UND
NUMERISCHE
VERFAHREN
.
54
IV
2.9
FILTERUNG
.
56
3
GRUNDLEGENDE
ANWENDUNGSTESTS
.
58
3.1
BESTIMMUNG
DER
ANWENDUNGSTESTS
UND
FEHLERGRENZEN
.
58
3.2
PLAUSIBILITAETSUNTERSUCHUNGEN
.
61
3.2.1
WINDDREHUNG
IN
DER
GRENZSCHICHT
.
61
3.2.2
UNTERSCHIEDLICHE
QUELLSTAERKEN
.
62
3.3
VERGLEICH
MIT
ANALYTISCHEN
LOESUNGEN
.
63
3.3.1
BERGUEBERSTROEMUNGEN
.
63
3.3.2
STOFFTRANSPORT
BEI
VERSCHIEDENEN
ATMOSPHAERISCHEN
SCHICHTUNGEN
.
68
3.4
VERGLEICH
MIT
MODELLERGEBNISSEN
.
71
3.4.1
INLANDVERLAGERUNG
EINER
SEEWINDFRONT
.
72
3.4.2
SEEWINDZIRKULATION
MIT
WOLKENEINFLUSS
.
75
3.4.3
KONZENTRATION
UND
DEPOSITION
.
75
3.5
VERGLEICH
MIT
MESSUNGEN
.
77
3.5.1
WANGARA-DATEN
.
80
3.5.2
FLUGZEUGMESSUNGEN
-
BEISPIEL
FUER
EINEN
DREIDIMENSIONALEN
DATENSATZ
ZUR
VALIDIERUNG
DER
THERMODYNAMIK
.
81
3.5.3
AUSBREITUNGSEXPERIMENTE
IM
BEREICH
DER
SOPHIENHOEHE
-
BEISPIEL
FUER
EINEN
DREIDIMENSIONALEN
DATENSATZ
ZUR
VALIDIERUNG
DER
STOFFDYNAMIK
.
83
4
VALIDIERUNGSKONZEPT
.
85
4.1
STRUKTUR
DES
VALIDIERUNGSKONZEPTES
.
85
4.2
PRUEFPUNKTE
DES
VALIDIERUNGSKONZEPTES
.
89
4.2.1
VOLLSTAENDIGKEIT
.
89
4.2.2
NACHVOLLZIEHBARKEIT
.
92
4.2.3
REALISIERUNGSGUETE
.
94
4.2.4
ERGEBNISGUETE
.
96
4.2.5
ERGEBNISKONTROLLE
.
97
5
ANWENDUNG
DES
VALIDIERUNGSKONZEPTES
.
102
5.1
GEGENUEBERSTELLUNG
DER
EIGENSCHAFTEN
EINIGER
HOCHAUFLOESENDER
REGIONALMODELLE
.
102
5.1.1
BEREICH
"DYNAMIK"
.
104
5.1.2
BEREICH
"THERMODYNAMIK"
.
106
5.1.3
BEREICH
"
STOFFDYNAMIK
"
.
108
5.2
STAND
DER
VALIDIERUNG
AM
BEISPIEL
DES
MODELLS
METRAS
.
109
5.2.1
VOLLSTAENDIGKEIT
DES
MODELLS
METRAS
.
111
5.2.2
NACHVOLLZIEHBARKEIT
DES
MODELLS
METRAS
.
111
5.2.3
REALISIERUNGSGUETE
DES
MODELLS
METRAS
.
113
V
5.2.4
ERGEBNISGUETE
DES
MODELLS
METRAS
.
113
5.2.4.1
MODELLANWENDUNGEN
ZUR
BASISVALIDIERUNG
DER
DYNAMIK
.
114
5.2.4.2
MODELLANWENDUNGEN
ZUR
BASISVALIDIERUNG
DER
THERMODYNAMIK.
117
5.2.4.3
MODELLANWENDUNGEN
ZUR
BASISVALIDIERUNG
DER
STOFFDYNAMIK
.
118
5.2.5
ERGEBNISKONTROLLE
DES
MODELLS
METRAS
.
119
5.2.6
ZUSAMMENFASSENDE
BEWERTUNG
.
121
6
SCHLUSSBEMERKUNGEN
.
123
DANKSAGUNG
.
127
ANHANG
A:
ABLEITUNG
EINER
PROGNOSTISCHEN
GLEICHUNG
FUER
DIE
POTENTIELLE
TEMPERATUR
.
128
ANHANG
B:
ABLEITUNG
EINER
ELLIPTISCHEN
DIFFERENTIALGLEICHUNG
FUER
DEN
DRUCK
.
130
ANHANG
C:
ABLEITUNG
DES
GUELTIGKEITSBEREICHES
DER
HYDROSTATISCHEN
APPROXIMATION
.
131
ANHANG
D:
PHYSIKALISCH,
NUMERISCH
UND
DURCH
FILTER
BEDINGTE
HORIZONTALDIFFUSION
.
134
ANHANG
E:
ABHAENGIGKEIT
DER
ENTSTEHENDEN
ATMOSPHAERISCHEN
PHAENOMENE
VON
DEN
ANFANGSWERTEN.
137
ANHANG
F:
PHYSIKALISCHE
MODELLE
UND
CHARAKTERISTISCHE
KENNZAHLEN
.
139
ANHANG
G:
VERGLEICHSZAHLEN
.
141
ANHANG
H:
TABELLARISCHE
DARSTELLUNG
DER
PRUEFPUNKTE
DES
VALIDIERUNGSKRITERIUMS
"
VOLLSTAENDIGKEIT
"
FUER
EINE
ANALYTISCHE
LOESUNG
UND
VERSCHIEDENE
NICHTHYDROSTATISCHE
MESOSKALIGE
MODELLE
.
143
ANHANG
I:
DAS
MESOSKALIGE
TRANSPORT
UND
STROEMUNGSMODELL
METRAS
.
147
ANHANG
J:
BESCHREIBUNG
DER
GRUNDSTRUKTUR
UND
DER
EIGENSCHAFTEN
DES
MODELLS
METRAS
IN
VEROEFFENTLICHUNGEN
.
154
LISTE
DER
ABBILDUNGEN
.
158
LISTE
DER
TABELLEN
.
160
SYMBOLVERZEICHNIS
.
163
LITERATURVERZEICHNIS
.
169 |
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