Mesoskalige konvektive Systeme während des ... - IMK-TRO

5 Modellierung mit COSMO
Sand sand. Lehm Lehm lehm. Ton Ton Torf
Porenvolumen 0.364 0.445 0.445 0.475 0.507 0.863
Feldkapazität 0.196 0.260 0.340 0.370 0.463 0.763
perm. Welkepunkt 0.042 0.100 0.110 0.185 0.257 0,265
Wärmekapazität
[10 6 J m −3 K −1 ] 1.28 1.35 1.42 1.50 1.63 0.58
Wärmeleitfähigkeit
λ 0 [W K −1 m −1 ] 0.30 0.28 0.25 0.21 0.18 0.06
∆λ [W K −1 m −1 ] 2.40 2.40 1.58 1.55 1.30 0.50
hydr. Diffusivität
[10 −9 m s −1 ] 18400 3460 3570 1180 442 106
Wasserleitfähigkeit
[10 −9 m s −1 ] 47900 9430 5310 764 17 58
Tabelle 5.1: Verschiedene hydraulische und thermische Parameter der Bodenarten im COSMO-
Modell.
Die Wärmeleitfähigkeit ist abhängig vom Wassergehalt und kann demnach, je nach
Wassergehalt, zwischen den beiden angegebenen Werten variieren (aus Doms et al.
(2005)).
Die numerische Lösung der Gleichungen erfolgt über die finite Differenzen-Methode.
Die Zeitintegration wird mit Hilfe eins Leapfrog-Verfahrens mit implementiertem
Time-Splitting“ realisiert.
”
5.1.3 Das Boden- und Vegetationsmodell ”
TERRA M“
Das COSMO-Modell besteht aus verschiedenen physikalischen Modulen, die fakultativ
eingesetzt werden können. Zu diesen Modulen gehört das SVAT 1 -Modul ”
TER-
RA“, welches die bodenphysikalischen Prozesse beschreibt. Zur Modellierung wurde
in dieser Arbeit die Mehrschichten-Version TERRA M verwendet, die im Folgenden
vorgestellt werden soll.
Mit Hilfe von TERRA M wird die Verdunstung, Versickerung, Infiltration sowie
der Abfluss parametrisiert. Es stellt dem Atmosphärenmodell die Temperatur, die
Feuchte und die turbulenten Flüsse als untere Randbedingungen zur Verfügung.
Viele Parameter des Bodenmodells, wie z. B. die Wärmekapazität oder die Wasserspeicherkapazität,
hängen stark von der Bodenbeschaffenheit ab. Aus diesem Grunde
wird jedem Gitterelement eine von insgesamt acht Bodenarten mit den entsprechen-
1 Abk. für: Soil-Vegetation-Atmosphere-Transfer
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