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Large Eddy Simulationen

Large Eddy Simulationen (LES): Wolkenstruktur am Ende des klimatologischen Übergangs von Stratocumulus zur Cumulus Konvektion.

 

Der Übergang von Stratocumulus-Wolken, wie sie über den relativ kühlen Aufquellgebieten der östlichen Ozeanbecken auftreten, zu einer unterbrocheneren Bedeckung mit Cumulus-Wolken unterhalb einer Stratocumulus-Schicht über den wärmeren Gewässern der Passat-Regionen wurde von Wissenschaftlern am MPI-M im Hinblick auf verschiedene wolkenphysikalische Parameter und Prozesse untersucht. Diese Mechanismen bilden die Grundlage für die statistische Beschreibung (Parametrisierung) der Bewölkung in Klimamodellen, worin auch heute noch eine der großen Modellunsicherheiten bei Klimaprojektionen begründet ist.

Die Simulationen wurden auf 256 CPUs der blizzard, dem Höchstleistungsrechner am DKRZ, durchgeführt. Die Maschenweite des 256x256x500-Gitters liegt im zweistelligen Meter-Bereich; der Simulationszeitschritt betrug weniger als eine Sekunde. Da der Rechenaufwand eines solchen Experimentes insgesamt im Bereich von mehr als 100 000 CPU-Stunden liegt, lässt es sich ohne aktuelle Hochleistungsrechner nicht in akzeptabler Zeit durchführen. Die Untersuchungen wurden von Irina Sandu und Bjorn Stevens mit Unterstützung der Alexander von Humboldt Stiftung und der Max Planck Gesellschaft durchgeführt (Sandu, I. and B. Stevens, 2011: On the factors modulating the stratocumulus to cumulus transitions. In: Journal of the Atmospheric Sciences 68, 1865-1881. doi: 10.1175/2011JAS3614.1); die Ergebnisse wurden anschließend von Michael Böttinger am DKRZ visualisiert.

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