Untersuchung der Evolution von Konvektionsstrukturen bei Kaltluftausbrüchen mit Hilfe eines parallelisierten Grobstrukturmodells

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Ziel dieses Vorhabens ist die Untersuchung von Rollen- bzw. Zellenkonvektion, wie sie bei Kaltluftausbrüchen regelmäßig beobachtet wird. Hauptaugenmerk soll dabei auf die Fragen gerichtet sein, welche physikalischen Bedingungen zum Übergang von Rollenkonvektion zu Zellenkonvektion führen und wo die Ursachen für die großen beobachteten Aspektverhältnisse liegen (Verhältnis von horizontaler zu vertikaler Erstreckung einzelner Rollen bzw. Zellen). Die Untersuchungen sollen mit Hilfe eines Grobstruktur-Simulationsmodells durchgeführt werden. Da bei der betrachteten Konvektion gleichzeitig verschiedene Prozesse auf unterschiedlichen Skalen ablaufen und untereinander in Wechselwirkung stehen, ist eine hohe räumliche Auflösung bei gleichzeitig großer horizontaler Erstreckung des Modellgebietes erforderlich.Die seit kurzer Zeit an einigen zentralen Hochschulrechenzentren verfügbaren Massivparallelrechner erlauben aufgrund ihrer Leistungsfähigkeit erstmalig die Durchführung der geplanten Simulationen. Die effektive Anwendung eines solchen Rechners für die zuvor genannten Untersuchungen erfordert allerdings die Entwicklung einer parallelen Version des Grobstrukturmodells. Da bezüglich der Parallelisierung von solchen Modellen bisher weltweit nur wenig Erfahrungen vorliegen, sind auch in diesem Punkt ausführliche Untersuchungen notwendig, und die Erstellung des parallelisierten Modells soll deshalb neben den oben genannten meteorologischen Fragestellungen ebenfalls Bestandteil des Vorhabens sein.