Skalenübergreifende Modellierung der Populationsdynamik von Hydrometeoren mit Momentenverfahren

使用矩方法对水凝物总体动态进行跨尺度建模

• 批准号: 138792046
• 负责人: Professor Wolfgang Polifke, Ph.D.
• 金额: --
• 依托单位: Alfred-Wegener-Institut (AWI) Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/138792046?language=en
• 关键词: Skalen; bergreifende; Modellierung; der; Populationsdynamik

Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Modellierung der Populationsdynamik von Hydrometeoren. Ziel des Projekts ist es, eine Methode zur Beschreibung der räumlich-zeitlichen Entwicklung z.B. von Tropfenpopulationen zu entwickeln, die so ezient ist, dass sie in meteorologischen Vorhersagemodellen eingesetzt werden kann. Insbesondere werden Momentenmethoden aus der Fluiddynamik eingesetzt, die im Hinblick auf die Wolkenphysik ein enormes Entwicklungspotential besitzen. Die Momentenmethoden erlauben, die Wirkung mikroskaliger Vorgänge auf die Entwicklung der Momente zu beschreiben und aus Kenntnis der makroskopischen Momente der Größenverteilung Rückschlüsse auf den Mikrozustand einer Tropfenpopulation zu ziehen. Im beantragten Vorhaben werden Momentenverfahren verschiedener Komplexität eingesetzt und weiter entwickelt. So werden realistische Kollisions- und Break- Up-Kernelfunktionen, die nicht als Polynome darstellbar sind, und eine nicht-lineare Tropfenwachstumsgleichung berücksichtigt. Auch sollen bekannte strukturelle Mängel und inhärente Unsicherheiten bisher genutzter Verfahren untersucht bzw. behoben werden. Insbesondere soll geprüft werden, ob durch die neuartigen Momentenmethoden unrealistische Schockwellenlösungen, die bei der Berechnung der Sedimenation mit üblichen Momentenverfahren auftreten, vermieden werden können. Eine Validierung der neuen Verfahren erfolgt anhand null und eindimensionaler Modelle der Wolkenphysik, in denen die detaillierte spektral-kinetische Gleichung für die Größenverteilung von Hydrometeoren numerisch gelost wird, sowie anhand experimenteller Ergebnisse.

该项目需要水文气象人口动态模型。Ziel des Projekts is es，eine Methode zur Beschreibung der räumlich-zeitlichen Entwicklung z.B.在人口增长的过程中，他们在气象学中的预测模型可以韦尔登。在韦尔登看来，流体动力学的方法是一种潜在的发展趋势。Momentenmethoden erlauben，Wirkung mikroskaliger Vorgänge auf die Entwicklung der Momente zu beschreiben and aus Kenntnis der makroskopischen Momente der Größenvertilung Rückschlüsse auf den Mikrozustand einer Tropfenpopulation ziehen. Im beantragten Vorhaben韦尔登Momentenverfahren versedener Komplexität eingesetzt und weiter entwickelt.因此，韦尔登现实主义的Kollisions- und Break- Up-Kernelfunktionen，die nicht als Polynome darstellbar sind，and eine nicht-lineare Tropfenwachstumsgleichung berücksichtigt.此外，还必须建立机械结构，并在内部建立更好的通用车辆。behoben韦尔登。由于采用了非现实主义的新动力学方法，因此可以得到韦尔登，在采用了更大的动力学方法的沉积研究中，可以得到更大的韦尔登。本文对新的流体力学模型进行了零维和一维的流体物理学验证，并给出了流体力学数值计算的详细的动力学模型。