Validierung und Verbesserung der arktischen Wolkenparametrisierung im regionalen Atmosphärenmodell HIRHAM5:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
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| Veröffentlicht: |
2014
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 3
1.1. WISSENSCHAFTLICHER HINTERGRUND 3
1.2. ZIELSETZUNG 6
2. MODELLBESCHREIBUNG 7
2.1. MODELLDYNAMIK 7
2.1.1. ATMOSPHAERISCHE MODELLGLEICHUNGEN 8
2.1.2. HORIZONTALE UND VERTIKALE DISKRETISIERUNG 10
2.1.3. ZEITDISKRETISIERUNG UND NUMERISCHE FILTER 11
2.1.4. HORIZONTALDIFFUSION 13
2.2. PHYSIKALISCHE PARAMETRISIERUNGEN 14
2.2.1. KURZ-UND LANGWELLIGER STRAHLUNGSTRANSFER 15
2.2.2. OPTISCHE WOLKENEIGENSCHAFTEN 19
2.2.3. OBERFLAECHENALBEDO 20
2.2.4. CUMULUSKONVEKTION 23
2.2.5. STRATIFORME WOLKENBEDECKUNG 26
2.2.6. KONVEKTIVER UND STRATIFORMER NIEDERSCHLAG 32
2.2.7. TURBULENTE FLUESSE, VERTIKALE DIFFUSION UND GRENZSCHICHTHOEHE 33
2.3. MODELLINITIALISIERUNG UND MODELLANTRIEB 36
2.3.1. ANFANGS-UND RANDBEDINGUNGEN 36
2.3.2. RANDANTRIEB 37
2.3.3. DYNAMISCHE RELAXATION 39
2.4. EINDIMENSIONALE MODELLVERSION 40
3. BEOBACHTUNGS- UND REANALYSEDATEN 42
3.1. DRIFT-STATIONSDATEN VON NP-35 42
3.2. SATELLITENBASIERTE DATENSAETZE 43
3.3. REANALYSEDATEN VON ERA-INTERIM 47
4. ERGEBNISSE AUS 1 D-MODELLSIMULATIONEN 49
4.1. VALIDIERUNG ZWEIER WOLKENSCHEMEN 49
4.1.1. VALIDIERUNG MIT MESSUNGEN AUF DER NP-35 49
4.1.2. ARKTISCHE WOLKEN IM KONTROLLLAUF 53
4.2. SENSITIVITAETSSTUDIEN ZUR WOLKENBEDECKUNG 58
4.2.1. ANPASSUNG VON MODELLPARAMETERN 58
4.2.2. MODIFIKATION DES PS-SCHEMAS 64
5. ERGEBNISSE AUS 3D-MODELLSIMULATIONEN 67
5.1. ATMOSPHAERISCHE MODELLGROESSEN IM KONTROLLLAUF 67
5.1.1. VERGLEICH MIT ERA-INTERIM 67
5.1.2. VALIDIERUNG MIT MESSUNGEN AUF DER NP-35 74
5.2. VALIDIERUNG ARKTISCHER GRENZSCHICHTHOEHEN 80
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INHALTSVERZEICHNIS
5.3. VALIDIERUNG DER ARKTISCHEN WOLKENBEDECKUNG 87
5.3.1. ARKTISCHE WOLKEN AN DER STARTPOSITION VON NP-35 87
5.3.2. REGIONALE MUSTER ARKTISCHER WOLKEN 90
5.3.3. STOCKWERKE ARKTISCHER WOLKEN 93
5.4. VERBESSERUNG DER ARKTISCHEN WOLKENSIMULATION 96
5.4.1. SENSITIVITAETSLAUF IM VERGLEICH ZUM KONTROLLLAUF 96
5.4.2. VERBESSERTE WOLKEN AN DER NP-35-STARTPOSITION 96
5.4.3. VERBESSERTE REGIONALE WOLKENMUSTER 97
5.4.4. VERBESSERTE GEBIETSMITTEL ARKTISCHER WOLKEN 99
5.4.5. VERBESSERTE ARKTISCHE WOLKENSTOCKWERKE 102
5.5. VERBESSERUNG ATMOSPHAERISCHER MODELLGROESSEN 105
6. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 117
6.1. SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS 1 D-SIMULATIONEN 117
6.2. SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS 3D-SIMULATIONEN 119
6.3. ZUKUENFTIGE UNTERSUCHUNGEN 124
LITERATURVERZEICHNIS 125
A. VERTIKALE MODELLLEVEL I
B. EFFEKT DER INFLOW/OUTFLOW-FORMULIERUNG IV
C. EFFEKT DER DYNAMISCHEN RELAXATION VIII
D. EFFEKT DES KOLTZOW-ALBEDOSCHEMAS XIII
E. BEWOELKUNG BEI MODIS UND CPR/CALIOP XVIII
ABKUERZUNGEN XX
KONSTANTEN UND VARIABLEN XXIII
DANKSAGUNG XXIX
ERKLAERUNG XXX
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