Fortschrittliches Ausbreitungsmodell für Genehmigungsverfahren

Entwicklung und Erprobung eines fortschrittlichen Ausbreitungsmodells zur Anwendung im Rahmen von Genehmigungsverfahren

 

F/E-Vorhaben gefördert durch Umweltbundesamt, FKZ: 104 02 680, Laufzeit: 1992 - 1995

 

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Im Auftrag des Umweltbundesamtes wurde eine neues Lagrangesches Partikel-Modell entwickelt, das die Eigenschaften des turbulenten Transports mit einem Generator für subskalige Transportfelder nach der Methode der "Kinematischen Simulation" berechnet. Für dieses Modell war exemplarisch eine adäquate meteorologische Simulationsumgebung zu schaffen und zu zeigen, daß das Modellsystem für immissionsklimatologische Berechnungen geeignet ist.

 

Das neue KSP-Ausbreitungsmodell (Kinematic Simulation Particle) arbeitet mit einem subskaligen Strömungsprozessor nach der 'Kinematic Simulation-Monte Carlo' (KS-MC) Methode. Dabei werden subskalige (sub-grid) Strömungsfelder aus der Kenntnis der turbulenten Geschwindigkeitsvarianzen und bestimmter spektraler Eigenschaften der Turbulenz abgeleitet und, indem die Wellenlängen- und Amplitudenfunktionen von einer unabhängigen Langevin-Gleichungen gesteuert werden, simuliert. In hoher zeitlicher Auflösung können mit diesem Verfahren mittlere Konzentrationen, Varianzen, höhere zeitliche Momente der Konzentration und Fluktuationen direkt berechnet werden. Das Verfahren erfasst einen weiten räumlichen (wenige 100 Metern bis tausend Kilometer) und zeitlichen (wenige Sekunden bis Jahre) Skalenbereich

 

Projektleitung und Schwerpunkt der meteorologischen Entwicklungen lagen an der Freien Universität Berlin, Institut für Meteorologie. Das Ausbreitungsmodell wurde von Yamartino et al. (1996) bei Earth Tech Inc. USA entwickelt.