Forschung im HLRN-Verbund 2011

83Abbildung 1: Momentaufnahme einer turbulenten Strömung mit Kumulus Wolken, die mit LES simuliert wurde.Partikel, die in der Strömung freigesetzt werden, machen die turbulenten Bewegungen sichtbar. DieFarbe der Partikel zeigt ihren Auftrieb an, wobei rot für positiven und blau für negativen Auftrieb steht.Große Partikel bewegen sich schnell und kleine langsam. Kumuluswolken sind weiß eingefärbt undbilden sich dort, wo der Auftrieb besonders hoch ist.me dieser Gleichungen miteinander verglichen, umzu bestimmen, welche Terme, und damit natürlichauch physikalischen Prozesse, das zeitliche Verhaltender Momente bestimmen. Daraus ergibtsich schließlich, welche Prozesse in der Parametrisierungberücksichtig werden sollten. Außerdemermöglicht die Bilanzanalyse die generelle Eignungvon bereits verwendeten Parametrisierungenzu überprüfen und auf deren Grundlage weiteroderauch neu zu entwickeln. Insbesondere wurdeder Einfluss von flacher Bewölkung (Kumulus,Stratokumulus) auf die Bilanzen bisher noch nichtsystematisch untersucht. Da vor allem Stratokumulusbewölkungwichtig für den Strahlungshaushaltder Erde ist, ist eine gute Berücksichtigung dieserProzesse in den Turbulenzparametrisierungen derWetter- und Klimamodelle notwendig. Daher werdenim Rahmen dieses Projektes insbesondere Bilanzenfür bewölkte Grenzschichten, wie in der Abbildungdargestellt, untersucht. Die Abbildung zeigteine Momentaufnahme der turbulenten Strömungin einer Grenzschicht mit Kumuluswolken.Um die Bilanzen nun mit höchst möglicher Genauigkeitzu bestimmen, wird unser LES-ModellPALM mit kleinen Gitterweiten von einigen Meternbetrieben. Solche Simulationen sind sehr aufwendigund erfordern die Verwendung von mehrerentausend Prozessoren, wie sie am HLRN zurVerfügung gestellt werden.Mehr zum Thema1. Raasch, S. und M. Schröter, 2001: A largeeddysimulation model performing on massivelyparallel computers. Meteorol. Z., 10, 363-372.doi:10.1127/0941-2948/2001/0010-03632. http://palm.muk.uni-hannover.deFörderungExtramurale Forschung des Deutschen Wetterdienstes(DWD). Das Projekt wird am HLRN mitbis zu 7680 parallel genutzten CPU-Kernen unterstützt.Geowissenschaften