Solare und terrestrische Strahlungswechselwirkung zwischen ... - AWI

Die optimierten Werte der Diffraktionsspitze unterscheiden sich zwischen dem hemisphärischen
und Slingo-Modell im wesentlichen durch einen konstanten Betrag. Dagegen gibt
es Nichtlinearitäten der optimierten Diffraktionsspitze beim modifizierten Modell.
Die Güte dieser Optimierungsrechnungen zeigt sich in der Abbildung 6.10, in der eine
Häufigkeitsverteilung der Fehler – berechnet mit der Kostenfunktion – für die drei Modelle
dargestellt ist. Deutliche Abweichungen zwischen Modell und Messung ergeben sich mit
dem Modell nach Slingo. Der Schwerpunkt der Abweichungen zwischen Modell und
Messung befindet sich bei 10% der extraterrestrischen Einstrahlung ( 60 W m ,2 ); damit
ist erklärt, daß die Optimalwerte des Diffusivitätsfaktors U erheblich vom theoretisch
erwarteten Wert abweichen. Das optimierte hemisphärische und das modifizierte Modell
reproduzieren das empirische Flußdichtemodell wesentlich besser, wobei das modifizierte
Modell erkennbar die geringsten Abweichungen zum linearen empirischen Modell liefert.
Das optimierte modifizierte Modell hat zwei Vorteile, wodurch es am geeignetsten für
den Einsatz in atmosphärischen Zirkulationsmodellen erscheint. Zum einen erreicht es
die höchste Übereinstimmung zum empirischen Flußdichtemodell und zum anderen hat
der optimierte Diffusivitätsfaktor U eine geringe Abhängigkeit vom Teilchenradius und
U
U
4
3
2
1
4
3
2
1
a)
Slingo [1989]
modi. Modell
b)
0.8
hemi. Modell 0.6
c)
f
0.4
0.2
0
4 6 μm 8
4 6 μm 8
r
r
d)
0.8
f
0.6
0.4
0.2
0
10 20 30 40 10 20 30 40
g m -2 g m -2
W
W
Abbildung 6.9: Optimierte Werte des Di usivitatsfaktors U und der Di raktionsspitze f in
Abhangigkeit vom Tropfenradius und von der Flussigwassersaule.