Modelle und Werkzeuge

Die Arbeitgruppe Atmosphärische Dynamik der Universität Hamburg entwickelt und pflegt eine Hierarchie von Modellierungswerkzeugen, die innerhalb des CEN und weltweit zur Beantwortung grundlegender Forschungsfragen in den Atmosphären- und Klimawissenschaften eingesetzt werden. Die „Tiere“ unseres Zoos werden auch in unseren Kursen zur atmosphärischen Dynamik, numerische Methoden, Datenassimilation und numerische Wettervorhersage angewendet.

Modelle und Werkzeuge im TM Zoo

PUMA: Das portable Universitätsmodell der Atmosphäre, ein atmosphärisches Zirkulationsmodell, das aus einem dynamischen Kern besteht, der auf den primitiven Gleichungen mit einfachen Parametrisierungen für Reibung und diabatische Erwärmung (Rayleigh-Reibung, Newtonsche Kühlung) basiert.

PlaSim: Der Planet Simulator, ein gekoppeltes System von Klimakomponenten für Erde, Mars und andere Planeten, das als Modell mittlerer Komplexität entwickelt wurde.

MODES: Die MODES-Software steht der atmosphärischen Forschungsgemeinschaft zur Verfügung. Die Softwarebeschreibung finden Sie hier. Das MODES-Team berät Sie gerne bei der Installation der Software und ihrer Anwendung auf einen NWP- und 3D-Klima-Datensatz. Bei Interesse an dem Programm füllen Sie bitte ein Kontaktformular aus.

TIGAR: TIGAR steht für das "Transient Inertia-Gravity And Rossby" Wellendynamikmodell. Es ist ein dynamisches Modell zur hochgenauen Vorhersage von Wellenwechselwirkungen mit der Schwerkraft und der Rossby-Wellenzerlegung, das durch die Verwendung der Hough-Harmonics als Basisfunktionen ermöglicht wird.

CAT: CAT steht für Computer Aided Turbulence. Es ist ein Löser der quasi-geostrophischen Potentialwirbelgleichung unter Verwendung der Pseudospektralmethode.

MAD: Moist Atmosphere Dynamics, alternativ Moisture Aerosol Dynamics, Modell simuliert  horizontale Bewegungen, die mit einem einzelnen baroklinen vertikalen Mode verbunden sind, zusammen mit Feuchtigkeit und Aerosoldynamik. Die nichtlinearen rotierenden Flachwassergleichungen, Feuchtigkeits- und Tracer-Erhaltungsgleichungen werden unter Verwendung der 2D-FFT und des Modellerweiterungszonenansatzes gelöst, der ursprünglich für die spektralen numerischen Wettervorhersagemodelle entwickelt wurde.

MADDAM: MADAM ist eine Erweiterung von MAD, die tangential-lineare und adjungierte Modelle sowie die vierdimensionale Variationsdatenassimilation (4D-Var) umfasst. Sie steht für Moist Atmosphere Dynamics / Moisture Aerosol Dynamics Data Assimilation Model. MADDAM bietet ein einzigartiges Forschungswerkzeug zur Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Feuchtigkeit, Aerosoldynamik und 4D-Var in Bezug auf die Modellierung der Strömung und Datenassimilation.