Traceradvektion im ECHO-G Modell

Thomas Orgis <orgis@agnld.uni-potsdam.de>

Windfelder aus ECHO-G
Transport / Durchmischung von Tracern durch Lagrangesche Betrachtung
Ziel: Rückwirkung auf Modell durch Chemie

Gliederung

Darstellung der Windfelder
Ein erster Schritt; Stabilität des Verfahrens
Integration eines Ensembles (70 Teilchen)
Ausblick

Windfelder aus der Simulation

Grundlage für die ersten Testberechnungen sind ECHO-G Winddaten in verschiedenen Druckniveaus für einen Zeitraum von 3 Wintermonaten. Einen Eindruck vom Geschehen sollten die folgenden Vektorfelddarstellungen in 3 Niveaus über den betrachteten Zeitraum liefern.

Erster Schritt

Windfelder gegeben in Druckniveaus
Tracerbewegung beschränkt auf das Niveau (2D)
Numerische Machbarkeit / Aussagekraft

Verfahren

Numerische Integration der Bewegung (Runge-Kutta)
Interpolation der lokalen Geschwindigkeit aus gegebenem Gitter
Nicht stabil für Einzeltrajektorien, aber im Ensemble (Integrationszeitschritt)

Beide Trajektorien starten im selben Punkt über dem Atlantik, aber nehmen startk unterschiedlichen Verlauf allein aufgrund des unterschiedlichen Integrationszeitschrittes (0,01 gegen 0,05 Tage). Somit sind Aussagen über individuelle Teilchenbahnen gegenstandslos. Im Folgenden sehen wir aber, dass Aussagen über ein Ensemble aus vielen Teilchen schon eher konsistent erscheinen.