Das Projekt "Entwicklung und Validierung eines mikroskaligen Modells zur Simulation von Transport- und Stroemungsvorgaengen innerhalb der Hindernisschicht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Meteorologisches Institut durchgeführt. Dieses Teilvorhaben liefert einen Beitrag zur Entwicklung eines mikroskaligen, hindernisaufloesenden Transport- und Stroemungsmodells (MITRAS). Dieses Modell kann sowohl die Stroemungsfelder als auch den Transport und die chemische Umsetzung von Luftbeimengungen berechnen. Es kann in mesoskaligen Modellen getestet werden. Die gesamte Modellentwicklung wird gemeinsam von fuenf Teilprojekten (TFS-LT1:B1 bis B5) durchgefuehrt. Im vorliegenden Projekt werden die von anderen Teilprojekten entwickelten Modellmodule einer Qualitaetskontrolle unterzogen und in das Gesamtnodell integriert und getestet. Daneben wird in Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt MITRAS-Daten (B2) und den TFS-Projekten des Bereichs C ein Validierungskonzept fuer mikroskalige Modelle entwickelt und auf Mitras angewendet. Das Modell soll auf idealisierte wie auch realitaetsnahe Hindernissstrukturen angewendet werden und wird ebenso wie das Validierungskonzept und dessen Ergebnisse dokumentiert. Die 'Standards for writing and documentation of fortran 90 code for the MITRAS/METRAS model system' wurden abschliessend erstellt und als MITRAS technical Report Nr 1 im www oeffentlich gemacht. Das Modell MITRAS wurde bezueglich der Dynamik erfolgreich validiert und darauf aufbauend das erste update des Modells MITRAS incl einer Gebaeudemaske und eines Multigridloesers (Teilprojekt B4) sowie einer online Photolyseratenberechnung (Teilprojekt B5) und der Turbulenzparametrisierung nach Smagorinsky (Teilprojekt B3) erstellt. Zusaetzlich wurde die Modellsteuerung vereinfacht und eine Reduzierung des Plattenplatzbedarfs vorgenommen. Aufgrund von drastisch (bis zu Faktor 10, je nach Anwendungsfall) angestiegenen Rechenzeiten gegenueber der Fortran 77 Version des Basismodells METRAS wurden umfangreiche Untersuchungen bzgl des Rechenzeitbedarfs durchgefuehrt. Als Ergebnis dieser Untersuchungen stellte sich heraus, dass die heute auf den verschiedenen Rechnerplattformen verfuegbaren Compiler noch nicht ausreichend die Besonderheiten von fortran 90 unterstuetzen. Insbesondere koennen variabel dimensionierte Felder nicht optimiert werden, so dass MITRAS wieder auf statische Speicherplatzallocierungen umgestellt wurde. Mit dieser Modellversion wurden ebenfalls die Standardanwendungen gerechnet. Die Ergebnisse liegen im Rahmen der zu erwarteten Modellgenauigkeit. Das Validierungskonzept wurde weiterentwickelt, ein erstes Konzept zur Validierung mikroskaliger Modelle wurde erstellt und wird jetzt auf MITRAS angewendet. Die Visualisierung der Modellergebnisse mit AVS wurde weiterentwickelt und aus den Einzelbildern wurden erste Filme im mpeg Format und Vorbereitungen fuer die Umsetzung auf Video erstellt.
Das Projekt "Entwicklung eines emittentennah gueltigen Chemiemechanismus fuer die Gasphase fuer das mikroskalige Chemie-Transport-Modell (MITRAS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung und Anpassung eines quellnahen Chemiemechanismus, insbesondere in der Naehe von Kfz-Emissionen fuer den Einsatz im mikroskaligen Stroemungsmodell MITRAS.
Das Projekt "Modellierung des standortspezifischen Landschaftswasser- und Stoffhaushaltes peripherer Regionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 09 Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement, Institut für Landeskultur durchgeführt. Ziel des Teilprojektes A2 des SFB 299 ist die Entwicklung einer Methode zur Modellierung des Landschaftswasser- und Stoffhaushaltes im meso- bis makroskaligen Bereich. Die Wirkung von Landnutzungsoptionen auf Komponenten des Wasser- und Stofftransportes soll hoch aufgeloest und flaechenhaft quantifiziert werden. Das physikalisch basierte Kontinuumsmodell SWAT (Arnold et al., 1993; 1995) wird in der ersten Projektphase in den Einzugsgebieten der Dietzhoelze (81,3 km2) und der Aar (61,1 km2) kalibriert und validiert. Im Modell implementierte Datenbanken werden durch lokale Datenbestaende ersetzt. Die Eingabe von flaechenhaften Eingabedaten erfolgt ueber ein Schnittstellenprogramm (SWATGRASS; Srinivasan, 1994) zum Raster-GIS GRASS. Nach der erfolgreichen Ueberpruefung des Modells anhand der aktuellen Landnutzungsdaten, die aus Landsat TM 5-Szenen stammen, werden Nutzungsvorschlaege vom oekonomischen Modell ProLand (TP A1) hinsichtlich ihrer hydrologischen Auswirkungen ueberprueft. Zur Bewertung einzelner Landnutzungkonzepte werden Indikatoren, die die hydrologischen Konsequenzen der veraenderten Nutzung charakterisieren, an Teilprojekt A4 geliefert.
Das Projekt "Erweiterung von MISKAM um ein Modul zur Beschreibung chemischer Umsetzungsvorgaenge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Aufgabe ist die Kopplung eines mikroskaligen Stroemungs- und Transportmodelles mit einem Chemiemodul zur Erfassung der kurzlebigen Spezies in der Strassenschlucht.