Mexilhão - CLaMS
Amêijoas ( C hemical La grangian M odelo da S tratosphere) é um modular modelo de transporte química sistema (CTM) desenvolvido no Forschungszentrum Jülich , Alemanha . Mariscos foi descrita pela primeira vez por McKenna et al. (2000a, b) e foi expandido em três dimensões por Konopka et ai. (2004). Amêijoas tem sido empregado em recentes campanhas de campo europeus THESEO , EUPLEX , TROCCINOX SCOUT-O3 , e RECONCILIAR com foco na simulação de destruição do ozônio e vapor de água transporte.
Principais pontos fortes de amêijoas em comparação com outros CTMs estão
- a sua aplicabilidade para enchimento de domínio inversa estudos
- sua anisotrópica esquema de mistura
- sua integrabilidade com dados observacionais arbitrária
- seu esquema de química abrangente
Conteúdo
amêijoas gridding
Ao contrário de outros CTMs (por exemplo SLIMCAT , Reprobus ), amêijoas opera a uma grelha de modelo de Lagrange (ver a secção sobre grelhas modelo em modelo de circulação geral ): uma parcela de ar é descrito por três coordenadas espaciais e um tempo de coordenadas. A evolução temporal caminho que um encomendas-avião traça no espaço é chamado de trajetória . Um esquema de mistura especializado assegura que fisicamente realista difusão é imposta sobre um conjunto de trajectórias em regiões de alto cisalhamento do vento .
Amêijoas opera em redes horizontais arbitrariamente resolvidos. As coordenadas espaciais são latitude , longitude e temperatura potencial .
amêijoas Hierarquia
Amêijoas é composto por quatro módulos e vários preprocessors. Os quatro módulos são
- um módulo de trajetória
- um módulo de caixa de química
- um módulo de mistura de Lagrange
- um esquema de sedimentação de Lagrange
módulo trajetória
Integração das trajetórias com 4ª ordem método de Runge-Kutta , integração em tempo passo 30 minutos. O deslocamento vertical do trajectórias é calculada a partir orçamento radiação.
módulo de caixa de química
Química é baseado no ASAD código de química da Universidade de Cambridge . Mais de 100 reacções químicas que envolvem 40+ espécies químicas são considerados. Passo o tempo de integração é de 10 minutos, as espécies podem ser combinados em famílias químicas para facilitar a integração. O módulo inclui um modelo de transferência radiativa para a determinação das taxas de fotólise. O módulo também inclui reacções heterogéneas em NAT, gelo e superfícies das partículas líquidas.
mistura de Lagrange
A mistura é baseada na deformação grelha de distribuição de encomendas de ar uniforme quase. Os factores de alongamento ou contracção das distâncias a parcelas de ar vizinhos são examinadas: se um alongamento crítica (contracção) é atingido, novas parcelas de ar são introduzidos (retirado). Desta forma, difusão anisotrópica é simulado de forma física realista.
sedimentação de Lagrange
Sedimentação de Lagrange é calculado pela seguinte partículas individuais tri-hidrato de ácido nítrico (NAT) que pode aumentar ou diminuir pelo absorção ou libertação de HNO 3 de / para a fase gasosa. Estes pacotes de partículas são simuladas independentemente de entre as parcelas de ar de Lagrange. As suas trajectórias são determinados usando os ventos horizontais e sua velocidade de sedimentação vertical que depende do tamanho das partículas individuais. NAT partículas são nucleadas assumindo uma taxa de nucleação constante e evaporam-se onde as temperaturas crescer demasiado elevada. Com isso, uma redistribuição vertical de HNO 3 (desnitrificação e renitrification) é determinada.
conjuntos de dados amêijoas
Um modelo de transporte químico não simula a dinâmica da atmosfera. Para moluscos, os seguintes conjuntos de dados meteorológicos foram utilizados
- Centro Europeu de Previsão Tempo a Médio Prazo ( ECMWF ), previsões, análises, ERA-15, ERA-40
- Reino Unido Met Office (UKMO)
- Hamburgo modelo europeu Centro atmosférica (ECHAM4), na versão DLR
Para inicializar os campos químicos em moluscos, os dados de uma grande variedade de instrumentos forneceram dados.
- no satélite (CRISTA, MIPAS, MLS, HALOE, ILAS, ...),
- em aviões e balões (HALOX, FISH, Mark IV, bombom ...)
Se não há observações estão presentes, os campos de químicos pode ser iniciado a partir de modelos químicos bidimensionais, modelos química ao clima , climatologias, ou a partir de correlações entre as espécies químicas ou espécie química e variáveis dinâmicas.
Veja também
links externos
Referências
Os detalhes dos moluscos modelo estão bem documentados e publicados na literatura científica.
- Formulação de advection e misturar por McKenna et al., 2002a
- Formulação de química-esquema e inicialização por McKenna et al., 2002b
- McKenna, Daniel S .; Konopka, Paul; Grooß, Jens-Uwe; Günther, Gebhard; Müller, Rolf; Spang, Reinhold; Offermann, Dirk; Orsolini, Y. (2002/08/27). "Um novo modelo de Lagrange química da estratosfera (mariscos) 1. Formulação de advection e misturar" (PDF) . Journal of Geophysical Research: Atmospheres . 107 (D16): ACH 15-1. Bibcode : 2002JGRD..107.4309M . doi : 10,1029 / 2000jd000114 . ISSN 2156-2202 .
- A comparação do módulo de química com outros modelos estratosférico por Scholz et al., 2003
- Cálculo das taxas de fotólise por Becker et al., 2000
- Extensão de 3-dimensão versão do modelo por Konopka et ai., 2004
- Sedimentação de Lagrange por Grooß et al., 2005