Forschergruppe (FOR) 1898: Mehrskalendynamik von Schwerewellen, Dreidimensionale Mehrskalendynamik von Schwerewellen

Description: Gegenstand dieses Projekts 'Multi-Scale Dynamics of Gravity Waves (MS-GWaves)' ist die asymptotische Mehrskalendynamik der Ausbreitung von Schwerewellen (SW), aufbauend auf einer nichtlinearen WKB-Theorie der Antragsteller und deren methodologischer Weiterentwicklung hin zu einer praktischen Implementierung. Die Theorie soll erweitert werden durch die zusätzliche Berücksichtigung der Wechselwirkung zwischen großskaligen aufgelösten und kleinskaligen parametrisierten Schwerewellen und durch eine Neubetrachtung der Wechselwirkung von Schwerewellen und geostrophischen Moden untereinander und mit der synoptisch-skaligen Strömung. Dies wird ergänzt durch eine verbesserte Behandlung der nichtlinearen SW-Dissipation, und, in Wechselwirkung mit dem Teilprojekt GW-ICE, durch eine skalenabhängige Modellierung der Wechselwirkung von SW und Tropopause. Ergebnis wird eine allgemeine Theorie und numerische Methode für die Vorhersage der Ausbreitung von SW, ihrer Wechselwirkung mit der mittleren Strömung, und ihrer Dissipation sein. Die Ergebnisse werden mittels Large-Eddy-Simulationen (LES) validiert. Die Entwicklungen in diesem Teilprojekt werden direkt Eingang in ein prognostisches SW-Modell (MS-GWaM) finden, das in das SW-erlaubende globale Modell UA-ICON eingebaut wird, welches innerhalb des FOR-Teilprojekts GWING entwickelt wird. Dabei wird an Quellenbeschreibungen angekoppelt, die von den FOR-Projekten SV und SI bereitgestellt werden. In UA-ICON/MS-GWaM wirken die SW auf die großskalige Strömung, aber die Möglichkeit der Nutzung des SW-Modells als diagnostisches Werkzeug wird ebenfalls angestrebt.

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Tags: Prognose ? Prognosemodell ? Simulation ? Tropopause ? Prognosedaten ? Modellierung ? Atmosphärenchemie ? Dissipation ? Atmosphärische Zirkulation ? Antragsteller ? Atmosphärendynamik ? Atmosphärische Wissenschaften ? Globalmodell ? Projektstudium ? Schwerewellen ? Theorie ? Wechselwirkung ? Werkzeug ?

Region: Hessen Hessen

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License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Finanzielle Förderung)
• Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut für Atmosphäre und Umwelt (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)
• Universität Berlin, Fachbereich Mathematik und Informatik (Mitwirkung)

Last harvest: 29.09.2026 09:33

Time ranges: 2014-01-01 - 2026-09-29

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: 3D Multi-Scale Dynamics of Gravity-Wave Propagation (3DMSD)
  Description: In this project in the research unit 'Multi-Scale Dynamics of Gravity Waves (MS-GWaves)' the multi-scale asymptotic dynamics of gravity-wave (GW) propagation is addressed, based on a nonlinear WKB theory of the principal investigators and their methodological developments for the practical implementation of WKB equations. Theory and method will be extended by the interaction between resolved and non-resolved GWs, and a reconsideration of the mutual interaction between GWs and geostrophic modes, and with the synoptic-scale flow. This will be supplemented by an improved description of GW dissipation, and, in interaction with the FOR project GW-ICE, by suitable scale-dependent models for gravity wave tropopause-interactions. The outcome will be a general theory and numerical method for the prediction of GW propagation, wave-mean-flow interaction, and dissipation. The results will be tested against idealized large-eddy simulations. This will feed directly, via a prognostic model for subgrid-scale GWs (MS-GWaM), into the global GW permitting model (UA-ICON) developed within the FOR project GWING. This is coupled to the source descriptions delivered by the Research unit projects SV and SI. In UA-ICON/MS-GWaM the waves will affect the large-scale flow. The option to use it in diagnostic mode, without feedback on the resolved flow, is intended as well.
  URL: https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1073488

Status

Aktiv

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