Erzeugung zeitlich und räumlich hochaufgelöster Validierungsdaten für LES-Simulationen turbulenter Strömungs- und Transportphänomene

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Im hier zur Fortsetzung beantragten MetStröm - Teilprojekt werden Validierungsdatensätze erzeugt, mit deren Hilfe sich die Güte von Large - Eddy - Simulationsmodellen (LES - Modelle) qualitativ und quantitativ überprüfen lässt. Der Referenzdatenfundus wird dabei auf die besonderen Erfordernisse von LES - Modellen für mikrometeorologische Anwendungen abgestimmt. Die unter anderem im Rahmen von MetStröm entwickelten bzw. modifizierten LES – Modelle und Modellansätze verfügen über das zur Vorhersage von zeitlich veränderlichen Prozessen erforderliche Potenzial, da sie die großen Turbulenzelemente explizit im Modell abbilden. Inzwischen sind die Rechner so leistungsfähig geworden, dass LES - Modelle mit sehr hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung entwickelt und mit vertretbarem rechentechnischem Aufwand zur Lösung komplexer praktischer Aufgabenstellungen verwendet werden können. Zu den zukünftigen Anwendungsgebieten von LES im mikrometeorologischen Bereich gehört die Untersuchung von Strömungs- und Transportprozessen in der durch Hindernisse gestörten urbanen Grenzschicht. Es liegen erste Rechnungen vor, in denen z. B. die Ausbreitung von kurzzeitigen Freisetzungen toxischer Stoffe innerhalb komplex bebauter Stadt- oder Industrielandschaften mit LES - Modellen simuliert oder Untersuchungen zum Windkomfort im Fußgängerbereich durchgeführt worden sind. Die Ergebnisse sehen plausibel aus, es fehlt jedoch an geeigneten Daten für einen quantitativen Vergleich. Diese Datenlücke soll mit dem hier zur Fortsetzung beantragten Projekt geschlossen werden. Neben dieser eigenständigen Forschungsaufgabe erbringt das Projekt Serviceleistungen für andere MetStröm-Projekte (Raasch/Letzel, Universität Hannover; Klein/Horenko/Schütte, FU Berlin).