WP-P2: 3D-Strahlung und grob-gegitterte Simulationstechniken

Projektziele:

Wir werden ein alternatives dreidimensionales Strahlungsschema implementieren, um die Berechnung der Langwellendivergenz innerhalb der urbanen Bedachung zu verbessern um so eine realistischere Beschreibung der nächtlichen städtischen Luftabkühlung zu erzielen. Außerdem berücksichtigt dieses Schema die Luftbestandteile in der städtischen Bedachungsschicht und den dreidimensionalen Schattenwürfen von Wolken.

Aufgabenstellung:

WP-P2.1: Implementierung von Gebäuden in das 3D-Strahlungstransfermodell 'TenStream' und die Validierung gegenüber dem Maßstabs-Monte-Carlo-Modell model MYSTIC, sowie Kopplung des 3D-Strahlunstransfermodells an das PALM-Modell.

Projektstruktur:

Dieses Arbeitspaket wird an der LMU München durchgeführt in enger Zusammenarbeit mit den [UC]²-Partnern an der HUB (Salim, Schubert).

Zu liefernde Ergebnisse:

DL1 (Monat 18): Implementatierung von Gerbäuden in das 'TenStream'-Modell

DL2 (Monat 24): Evaluierung und Vergleich mit MYSTIC

DL3 (Monat 30): Koppling des 'TenStream' Modells an PALM-4U

Bisheriger Fortschritt:

In einem ersten Schritt haben wir MYSTIC erweitert um damit komplexe Gebäude rechnen zu können und eine Studie zum Einfluss von genannten komplexen Oberflächen in der urbanen Bedachung durchgeführt. Folgende Arbeiten sind abgeschlossen:

• Berücksichtigung von ländlichen und städtischen Oberflächen (inklusive Orographie) in der Kopplung von TenStream-PALM
• Entwicklung von Konzepten für 3d Vegetation in TenStream-PALM
• Anpassung von DCEP-PALM an die neuste PALM-Version

Referenzliteratur:

Emde, Buras, Kylling, Mayer, Gasteiger, Hamann, Richter, Pause, Downling, Bugliaro, 2016, The libRadtran software package for radiative transfer calculations (version 2.0.1), Geoscientific Model Development, ​https://doi.org/10.5194/gmd-9-1647-2016.

Jakub, F., Mayer, B., 2015, A three-dimensional parallel radiative transfer model for atmospheric heating rates for use in cloud resolving models—The TenStream? solver, Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. Elsevier BV 163: 63–71. ​https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2015.05.003.

Kontaktdaten:

bernhard.mayer[at]physik.uni-muenchen.de

fabian.jakub[at]physik.uni-muenchen.de

sebastian.schubert[at]geo.hu-berlin.de