(NTH) Bericht 2011–2012 - TU Clausthal
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Mitglieder der Arbeitsgruppe PALM des IMUK vor dem Massivparallelrechner vom Typ SGI-Altix des Norddeutschen<br />
Zentrums für Hoch und Höchstleistungsrechnen (HLRN).<br />
Messungen in entsprechender Höhe waren bisher<br />
praktisch unmöglich.<br />
An der <strong>NTH</strong> bestand nun die einmalige Situation,<br />
dass in der jüngeren Vergangenheit gleich an zwei<br />
Instituten innovative Methoden entwickelt worden<br />
sind, mit denen Entrainment-Prozesse in hinreichender<br />
Genauigkeit untersucht werden können.<br />
Dabei handelt es sich um ein numerisches und ein<br />
experimentelles Verfahren, die sich optimal ergänzen<br />
und aus verschiedenen Gründen eine einmalige<br />
Kombination bilden.<br />
Vertikalschnitt der Temperatur in der konvektiven<br />
Grenzschicht. Der markierte Bereich zeigt einen turbulenten<br />
Einmischprozess, der warme Luft von oben<br />
nach unten transportiert (Abbildung 1).<br />
Am Institut für Meteorologie und Klimatologie<br />
(IMUK) der LUH wird seit 1997 das Turbulenzsimulationsmodell<br />
PALM entwickelt und betrieben,<br />
das mittlerweile zu den weltweit führenden seiner<br />
Art zählt und von Forschergruppen im In- und<br />
Ausland zur Beantwortung vielfältiger Fragestellungen<br />
eingesetzt wird (siehe palm.muk.uni-hannover.de).<br />
Die Forschungsthemen reichen dabei<br />
von Auswirkungen der Turbulenz auf die Niederschlagsbildung<br />
bis hin zu Fragen, wie landende<br />
Flugzeuge oder Offshore-Windparks durch Turbulenz<br />
beeinfl usst werden. Solche Simulationen<br />
benötigen extrem große Computerressourcen,<br />
die nur von Höchstleistungsrechenzentren zur<br />
Verfügung gestellt werden können. Die für dieses<br />
<strong>NTH</strong>-Projekt nötigen Simulationen wurden am<br />
Norddeutschen Zentrum für Hoch- und Höchstleistungsrechnen<br />
(HLRN, siehe www.hlrn.de) durchgeführt,<br />
welches einen seiner beiden Standorte an<br />
der LUH hat. Selbst auf dem dort zur Verfügung<br />
stehenden Massivparallelrechner benötigt eine<br />
einzelne Simulation unter Einsatz von mehreren<br />
tausend Prozessorkernen noch eine Rechenzeit<br />
von mehr als einem Tag. Ohne das HLRN als<br />
Einrichtung für die Spitzenforschung wäre das<br />
Vorhaben in dieser Form daher nicht realisierbar<br />
gewesen. Mit den durchgeführten Simulationen<br />
konnten die Entrainment-Prozesse in einer bis-<br />
BOTTOM-UP-PROJEKT<br />
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