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Observatorium Lindenberg

Vergleich verschiedener Stabilitätsmaße aus Messungen auf dem  GM Falkenberg

Betreuer: Dr. Frank Beyrich (MOL-RAO, DWD) / Zweitbetreuer NN (FUB)

Beschreibung: Zur Charakterisierung der Stabilität der Schichtung insbesondere in Bodennähe können verschiedene Kriterien und Maßzahlen genutzt werden, u.a. Temperaturgradienten bzw. –differenzen, die Obukhov-Länge oder die Richardsonzahl (Gradient-, Fluss-, oder Bulk-Ri-Zahl). Diese Maßzahlen sollen aus Messungen an den Masten auf dem GM Falkenberg bestimmt, miteinander verglichen und insbesondere ihre Konsistenz in den untersten etwa 50 m über Grund charakterisiert werden. Von Bedeutung sind diese Untersuchungen u.a. für die Bestimmung von Stabilitätsklassen für die Ausbreitungsrechnung von Luftbeimengungen sowie für die Interpretation von Scintillometer-Messungen zur Ableitung flächengemittelter turbulenter Flüsse.

Grundlagen: Datensatz Temperatur- und Windprofile sowie turbulente Flüsse vom GM Falkenberg

Voraussetzungen: Fähigkeit zum Umgang mit Software zur Datenanalyse und –bearbeitung für umfangreichere Datensätze


Nutzung von Scintillometerdaten für die Qualitätsbewertung von Eddy-Kovarianzmessungen

Betreuer: Dr. Frank Beyrich (MOL-RAO, DWD) / NN (FUB)

Beschreibung: Auf dem Grenzschichtmessfeld Falkenberg werden bodennahe Turbulenzmessungen sowohl mittels Ultraschall-Anemometer-Thermometer als auch  mittel Surface-Layer-Scintillometer durchgeführt, wobei die Mess- und Auswerteverfahren sich grundlegend unterscheiden. Unter Nutzung von Hersteller- bzw. Standard-Software erfolgt eine jeweils voneinander unabhängige Qualitätsbewertung der abgeleiteten turbulenten Flüsse. Mit der Arbeit soll untersucht werden, inwieweit Querbezüge zwischen der jeweiligen Bewertung der Datenqualität möglich sind.

Grundlagen: Datensatz turbulente Flüsse aus Sonic-/Scintillometerdaten vom GM Falkenberg. 

Voraussetzungen: Fähigkeit zum Umgang mit Software zur Datenanalyse und –bearbeitung für umfangreichere Datensätze


Test eines Modells für das vertikale Windprofil in der unteren Grenzschicht anhand kombinierter Mast-Lidar-Daten

Betreuer: Dr. Frank Beyrich (MOL-RAO, DWD) / NN (FUB)

Beschreibung: In der VDI-Richtlinie 3783 Blatt 8 „Messwertgestützte Turbulenzparametrisierung für Ausbreitungsrechnungen“ wird ein Modell für die Beschreibung des vertikalen Windprofils in der Grenzschicht in Abhängigkeit von Bodenrauhigkeit, Stabilität, Mischungsschichthöhe angegeben. Das Modell soll für verschiedene Stabilitätsklassen mit gemessenen Windprofilen verglichen werden. Hierfür sind zuvor aus Mast- und Lidar-Messungen synthetische Windprofile für die zu betrachtenden Stabilitätsklassen zu ermitteln.

Grundlagen: Windprofilmodell der VDI 3783/8 und Messungen mittels Schalenstern / Windfahne am Mast sowie Lidar  auf dem GM Falkenberg über einen Zeitraum von etwa 2 Jahren 

Voraussetzungen: Fähigkeit zum Umgang mit Software zur Datenanalyse und –bearbeitung für umfangreichere Datensätze