MOSAIK

Timestamp:

Apr 8, 2021 2:59:45 PM (3 years ago)

Author:

hettrich

Comment:

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project/project/subproj_de/wpi1

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 === Bisheriger Fortschritt:
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-WP-I1.1, WP-I1.4 und WP-I1.8 haben begonnen. 
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+Wir haben einen Beitrag zur Publikation, welche die Implementierung des Chemiemodells in das PALM-Modellsystem 6.0 beschreibt, erstellt (Khan, et al., 2021). Dabei wurde eine Fallstudie, die vier unterschiedliche chemische Mechanismen vergleicht, mit einbezogen.
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+#!div style="align:center; width: 1000px; border: 0px solid"
+[[Image(WP-I1-figure4.png,nolink,1000px,center)]]
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+   '''Abbildung 4:''' Simulierte Emissionen von bodennahem Stickstoffdioxid (a) und Ozon (b) um 09:00 CEST am 17. Juli 2017 für einen 6,7 km x 6,7 km großen Ausschnitt von Berlin um den Ernst-Reuter-Platz herum. Die Simulation wurde mit dem Chemiemechanismus CBM4 und einem horizontalem Gitter von 10 m durchgeführt
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+Die Entwicklung des Modells für biogene Emissionen ist derzeit in Arbeit (WP-I1.1). Während die Codeentwicklung bereits abgeschlossen ist, muss der Modellcode nun in die kürzlich eingeführte Datenstruktur, welche eine zweistufige Schnittstelle für alle derzeitigen und künftigen Modelle liefert, eingefügt werden. Die Argumentation für die neue Codestruktur basiert auf Zweckmäßigkeit, Codeeleganz und Recheneffizienz. Eine Publikation hierzu ist in Vorbereitung.
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+Die Architektur für die Entwicklung eines neues Moduls für die Einführung von Volumenquellen verschiedener Emissionssektoren oder Moden, wie zum Beispiel Heizungen, Flugverkehr und biogene Emissionen, wird in Abbildung 5 dargestellt (WP-I1.4). Bis jetzt wurden die Emissionen nur als Oberflächenströme implementiert. 
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+#!div style="align:center; width: 1000px; border: 0px solid"
+[[Image(WP-I1-figure5.png,nolink,1000px,center)]]
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+   '''Figure 5:'''Architektur des neuen Moduls für die verallgemeinerten Volumenquellen, z.B. hier für Vekehrsemissionen oder biogene Emissionen.
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+Die Entwicklung eines graphikbasierten Algorithmus für Schornsteinpositionslokalisierung (siehe Abbildung 6) basiert auf dem geometrischen Zentrum jedes verbundenen Gebäudes nach einem Ansatz beschrieben bei Struschka und Li (2019, interner Report im Rahmen eines Unterauftrages in der ersten Phase von MOSAIK) (WP-I1.4).
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+#!div style="align:center; width: 1000px; border: 0px solid"
+[[Image(WP-I1-figure6.png,nolink,400px,center)]]
+}}}
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+   '''Figure 6:'''Beispielrepräsentation der Schornsteinpositionslokalisierung (orange) auf den jeweiligen Gebäuden (gelb)
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+Wir arbeiten eng mit WP-I2 (TUB) zusammen und tauschen Daten über die dynamischen, verkehrsbezogenen Emissionen für die Ausbreitungsberechnung der Luftverschmutzung in PALM-4U aus (WP-I1.4).
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+Ein Python-basierter dynamischer Treiber wurde entwickelt um realistische mesoskalige Antriebe aus WRF-Ausgabedaten für PALM-4U zur Verfügung zu stellen. Ein Journalartikel, Lin et al. (2020), wurde für die Publikation in Geoscientific Model Development angenommen (WP-I1.7).
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+Mit dem verfügbaren nco-cdo-basierten Werkzeug werden die Ausgaben von WRF-Chem verwendet um einen mesoskaligen Chemieantrieb für PALM-4U-Chemiesimulationen zu erstellen (WP-I1.7).
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+Eine Publikation zur umfassenden Evaluierung des Chemiemodells in PALM-4U ist in Vorbereitung. Zu diesem Zweck wurden genestete Modellläufe für verschiedene Domänen aufgesetzt (ein Beispiel wird in Abbildung 7 gezeigt), welche auf Basis verfügbarer Messdaten evaluiert werden (WP-I1.7).
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+#!div style="align:center; width: 1000px; border: 0px solid"
+[[Image(WP-I1-figure7.png,nolink,1000px,center)]]
+}}}
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+   '''Figure 7:'''Genestete PALM-Simulation. Die Elterndomäne (linkes Panel, Gitterauflösung 10m) und Tochterdomäne (rechtes Panel, Gitterauflösung 1m)
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+Technischer Support und Beratung für das Chemiemodell in Verbindung mit PALM-4U-Evaluierungsläufen wird ebenfalls geleistet, wenn erforderlich (WP-I1.8).
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+Das Chemiemodelltraining und -support fanden jeweils in den PALM-Seminaren in Februar und September 2020, sowie im Februar 2021 statt.
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 === Referenzliteratur:
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 '''Barbaro, E., Krol, M.C., Vilá-Guerau de Arellano, J.,''' 2015 Numerical simulation of the interaction between ammonium nitrate aerosol and convective boundary-layer dynamics, Atmo. Env., 105, 202-211, https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2015.01.048.
 
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 '''Jeon, W., Choi, Y., Roy, A., Pan, S., Price, D., Hwang, M.-K., Kim, K.R., Oh, I.,''' 2018, Investigation of Primary Factors Affecting the Variation of Modeled Oak Pollen Concentrations: A Case Study for Southeast Texas in 2010, Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences 54, 33-41.
 
+'''Khan, B., Banzhaf, S., Chan, E. C., Forkel, R., Kanani-Sühring, F., Ketelsen, K., Kurppa, M., Maronga, B., Mauder, M., Raasch, S., Russo, E., Schaap, M., Sühring, M.,''' 2021, Development of an atmospheric chemistry model coupled to the PALM model system 6.0: implementation and first applications, Geoscientific Model Development, 1-34., 14(2), 1171-1193, https://doi.org/10.5194/gmd-14-1171-2021, 2021.
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 '''Lenshow, D.H., Gurarie, D:, Patton , E.G.,''' 2016, Modeling the diurnal cycle of conserved and reactive species in the convective boundary layer using SOMCRUS. Geosci. Model Dev., 9, 979-996, https://doi.org/10.5194/gmd-9-979-2016.
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+'''Lin, D., Khan, B., Katurji, M., Bird, L., Faria, R., Revell, L. E.,''' 2020, WRF4PALM v1. 0: A Mesoscale Dynamical Driver for the Microscale PALM Model System 6.0, Geoscientific Model Development Discussions, 1-37.
 
 '''Linkosalo, T., Ranta, H., Oksanen, A., Siljamo, P., Luomajoki, A., Kukkonen, J., Sofiev, M.,''' 2010, A double-threshold temperature sum model for predicting the flowering duration and relative intensity of Betula pendula and B. pubescens, Agric. Forest Meteorol. 150, 1579-1584.