MOSAIK

Timestamp:

Sep 20, 2016 8:57:01 AM (8 years ago)

Author:

maronga

Comment:

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project/mission_de

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 = [=#mission_de]MOSAIK: Mission =
 
-The central goal of MOSAIK is the development of a new, modern, user-friendly, highly-efficient, and high resolution urban climate model (UCM), which allows simulations of large cities of size of up to 2.000 km² with grid-resolved buildings. Besides large massively-parallel computers, the model shall also run on local PCs and workstations with limited resources. To achieve this goal, the new model will be based on the modern highly-parallelized large-eddy simulation (LES) code PALM, instead of using one of the existing UCMs that have been used for more than two decades, which are well-established but difficult to adapt to state-of-the-art parallel and future many-core computer architectures.   
+Das zentrale Ziel von MOSAIK ist die Entwicklung eines neuen, modernen, benutzerfreundlichen, hocheffizienten und hochauflösenden Stadtklimatmodells (engl. urban climate model, UCM), welches die gebäudeauflösende Simulation von Stadtgebieten von bis zu 2.000 km² erlaubt. Das Modell soll sowohl auf Massivparallelrechnern, wie auch auf lokalen PCs und Arbeitsplatzrechnern mit begrenzten Ressourcen lauffähig sein. Um dieses Ziel zu erreichen wird das neue Modell auf dem modernen und hoch-parallelisierten Large-eddy Simulationsmodell (LES) PALM basieren, anstatt eines der bereits existierenden UCMs zu verwenden, die zwar seit mehr als zwei Dekaden verwendet werden und sich etabliert haben, jedoch schwierig auf moderne Parallelrechnerarchitekturen anzupassen sind.
 
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 Model development work flow within MOSAIK
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+Das neue Modell wird in der Lage sein, Simulationsläufe für Klimaszenarien für gesamte Städte bei moderater Auflösung (ca. 100 m Gitterweite) sowie kürzere Episoden wie z.B. Tagesgänge bei gebäudeauflösender Gitterweite (1-10 m) auf Massivparallelrechnern durchzuführen. Zudem wird es möglich sein, das Modell auf lokalen Arbeitsplatzrechnern für verschiedene Anwendungsszenarien zu verwenden, z.B. für stadtplanerische Szenarien einzelner Stadtteile.
+Das Ziel des MOSAIK Konsortiums wird sein, ein neues UCM abzuliefern, welches auf Rechnern nach Stand der Technik eine Größenordnung schneller läuft (wall-clock Zeit) als bereits existierende UCMs.
 
-The new model will be able to perform runs for climate scenarios for entire city environments at moderate resolution (about 100 m grid spacing) as well as short episodes such as daily cycles with building-resolving resolution (1-10 m) on large massively parallel computers. Moreover, it will be possible to run the model on desktop PC systems for different applications, e.g., to run planning scenarios for single city quarters.
+Das neue Modell wird durch ein striktes Nachhaltigkeitskonzept bestimmt sein und die folgenden Komponenten/Eigenschaften haben:
+* Skalenabhängige Parametrisierungen und Gebäudeparametrisierungen um das Modell mit unterschiedlicher Gitterweise zu betreiben.
+* Einen LES Modus, der es zum ersten Mal ermöglicht turbulente Fluktuationen (z.B. Spitzenkonzentrationen von Schadstoffen oder Windböen) explizit mit einem UCM aufzulösen.
+* Lupenfunktion welche es z.B. Stadtplanern erlaubt, hochaufgelöste Studien für kleinere Gebiete von besonderem Interesse (Quartiere, einzelne Gebäudeumgebungen) durchzuführen.
+* Eine Nesting-Funktion um das Modell durch großskalige Modelle antreiben zu können.
+* Graphische Benutzeroberfläche für Endnutzer wie z.B. Stadtplaner, die es ermöglicht das Modell zu konfigurieren, Planungsszenarien zu erstellen, Simulationen durchzuführen und die Modellergebnisse zu visualisieren.
+* NetCDF als I/O Datenstandard.
+* Ausgabe von biometeorologischen Größen, wie z.B. der physiologischen Äquivalenttemperatur (PET) or des universellen thermischen Klimaindexes (UTCI). Zudem wird ein Multiagentenmodell verfügbar sein, welches die Identifikation von kritischen Hotspots in der Stadt basierend auf menschlichen Verhaltensmustern bewerkstelligt.
+* Einen Standardeingangsdatenkatalog für typische Wetter und Klimaszenarien (z.B.  Hitzewelle im Sommer).
+Verbreitung des neuen Modells über die Leibniz Universität Hannover als Open Source Software.
 
-The aim of the MOSAIK consortium is to deliver a UCM that runs one order of magnitude faster (with respect to wall-clock time) on state-of-the-art PCs compared to already existing UCMs. 
 
-The new model will follow a strict sustainability concept and will have the following features:
-* Magnifying lens function (zoom function) that allows planners to perform high-resolution studies for areas of interest of limited size (city quarters, single building environments).
-* Nesting to large scale models.
-* Graphical user interface for end users such as city planners, which allows to set up the model, implement planning scenarios, conduct simulations, and visualize the model output data.
-* NetCDF as Standard I/O data format.
-* Scale-dependent turbulence and building parameterizations to run with varying resolution from 1-100 m.
-* LES mode, which allows to estimate turbulence induced fluctuations  (e.g. peak concentrations or wind gusts) for the first time with a UCM.
-* Output of human-related quantities as physiological equivalent temperature (PET) or universal thermal climate index (UTCI) but also use a multi-agent model (MAM) to determine critical hotspots based on the behavior of people.
-* A standard catalog of input data for typical weather/climate scenarios, including high-risk scenarios such as heat waves.
-* Distribution by Leibniz Universität Hannover as Open Source software.
+Das neue hocheffiziente Modell welches es in MOSAIK zu entwickekb gilt, wird es nicht nur ermöglichen Effekte des Klimawandels auf Stadtgebiete zu analysieren, sondern auch erlauben, Stadtplanungsstrategien zu testen um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Stadtbevölkerung zu reduzieren, z.B. durch grüne Korridore und Dachbegrünungsmaßnahmen). Der Open Source Charakter des Modells wird es ebenfalls ermöglichen, andere mikro- und mesoskalige Modell zu verbessern. Ein besonderer Augenmerk wird die Benutzerfreundlichkeit und Nachhaltigkeit darstellen. Zu diesem Zweck wird eine selbsterklärende graphische Benutzeroberfläche entwickelt. Der Multiagentenansatz stellt zudem eine innovative Technik dar, mit deren Hilfe sozio-ökonomische Daten direkt in das Modell einfliessen können.
 
-The new high performance UCM that will be developed will not only allow to study climate change impacts on urban areas, it will also enable to develop new city planning strategies to reduce such impacts on humans (e.g. green corridors or roof greening). Due to its Open Source character, the model can also contribute to the improvement of other urban micro- and mesoscale models. A special emphasis will be put on usability and sustainability for daily use by developing an intuitive and easy-to-use graphical user interface. With the MAM approach, an innovative technique will be implemented that allows for incorporating social-economic data into the UCM.
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