Dynamik orografischer Bannerwolken
Final Report Abstract
Das Ziel des Projekts besteht insgesamt darin, die Dynamik orographischer Bannerwolken zu erforschen. Zu diesem Zweck wurde in der ersten Projektphase ein neuartiges numerisches Modell erstellt, welches auf Grund seiner Eigenschaften speziell für die Simulation der Strömung feuchter Luft über extreme Orographie geeignet ist. In der dritten Projektphase, über die sich der vorliegende Bericht erstreckt, wurde das Modell zunächst mit Hilfe neuer Labordaten validiert. Sodann wurde ein Modellaufbau mit pyramidenförmiger Orographie gefunden, mit dem eine Bannerwolke simuliert werden konnte. Nach unserem Wissen ist dies die erste numerische Simulation einer Bannerwolke mit Hilfe eines Grobstruktursimulationsmodells. Anschließend wurde das Modell für zahlreiche Sensitivitätsstudien genutzt. Folgende wissenschaftlichen Erkenntnisse wurden erzielt. Schlüsselfaktor für das Auftreten einer Bannerwolke ist eine deutliche Luv-Lee-Asymmetrie in der vertikalen Anhebung von Luftpaketen; eine Bannerwolke erfordert also keine Luv-Lee-Asymmetrie hinsichtlich der Feuchte. Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer Bannerwolke ist besonders groß im Fall von hohen und steilen Pyramiden. Der Einfluss der latenten Wärme und von Schwerewellen ist zwar spürbar, führt aber letztlich nur zu einer geringfügigen Modifikation des Strömungsfelds. In diesem Sinne ist eine Bannerwolke primär ein von der Orographie dynamisch getriebenes Phänomen. Zuletzt wurden die Ergebnisse zu einem konzeptionellen Bild verdichtet. Aus der Projektarbeit entstanden drei Veröffentlichungen in begutachteten Zeitschriften, ferner wurden die Ergebnisse auf mehreren Konferenzen im In- und Ausland vorgestellt. Der mit dem Projekt beschäftigte Doktorand wurde zweifach (einmal im Inland und einmal im Ausland) für seine Arbeit mit einem Preis gewürdigt.
Publications
- 2007. A new LES model for simulating air flow and warm clouds above highly complex terrain. Part I: The dry model. Boundary Layer Meteorology, Vol. 125. 2007, Issue 1, pp 109-132.
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(See online at https://dx.doi.org/10.1007/s10546-007-9183-8) - 2007. Definition of “banner clouds” based on time lapse movies. Atmospheric Chemistry and Physics, Vol. 7. 2007, issue 8, pp. 2047–2055.
Schween, J. H., J. Kuettner, D. Reinert, J. Reuder, V. Wirth
(See online at https://dx.doi.org/10.5194/acp-7-2047-2007) - 2009. A new LES model for simulating air flow and warm clouds above highly complex terrain. Part II: The moist model. Boundary Layer Meteorology, Vol. 133. 2009, Issue 1, pp 113-136.
Reinert, D., V. Wirth
(See online at https://dx.doi.org/10.1007/s10546-009-9419-x)
