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Die ‘Fruchtfliege’ der Atmosphären-Modellierung oder ein wirklich einfaches Rezept um ne Erdatmosphäre zu bauen

Von / 6. Dezember 2012 / 18 Kommentare / Seite 4 von 4 / Auf einer Seite lesen
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So und damit beende ich für heute Ludmila’s Kochstudio. Natürlich gibt es dazu noch viel mehr zu sagen, so denn ich denn dazu komme 🙂 Aber als kurze Einführung reicht’s erstmal und für mich zur Verfestigung meines Verständnisses. Ach und ja, ich bin natürlich, wenn es um die Dynamik geht, blutige Anfängerin. Ich würde mich daher über ein gepflegtes Brainstorming mit erfahrenen Dynamikerinnen freuen (Dynamiker tun’s natürlich auch zur Not :-P).  Korrekturen und konstruktive Anmerkungen sind natürlich auch gerne gesehen. Muss nicht im Blog sein. Ich wäre auch bereit in einem Seminar zu erklären, wozu ich das Ganze hier eigentlich brauche 🙂

Nebenbemerkung:
Ganz klar, ich hab massiv verkürzt und vereinfacht. Und zum Kochgeschirr, also Gitter und Integration der Navier-Stokes-Gleichungen könnte frau wirklich ganze Bücher schreiben bzw. sind geschrieben worden, aber es ging mir im Moment eher um die Zutaten. Aber hey, die weiterführende  Literatur ist nur einen Klick weit entfernt.

—————————

(1)

Held, Isaac M. (1994-10) A Proposal for the Intercomparison of the Dynamical Cores of Atmospheric General Circulation Models. Bulletin of the American Meteorological Society, 75(10), 1825-1830. DOI: 10.1175/1520-0477(1994)075

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Kommentare (18)

  1. #1 MartinB
    Dezember 6, 2012

    Ganz großes Kino – bei den Formelerklärungen habe ich mich gekringelt.

  2. #2 Lars Fischer
    Dezember 6, 2012

    Sehr schöner Artikel, der kommt gleich mal in unseren Newsletter.
    Allerdings meinst du in der Überschrift bestimmt Taufliege, nicht Fruchtfliege. *duck*

  3. #3 Ludmila Carone
    Dezember 6, 2012

    @MartinB Schön, dass es gefällt.
    @Lars: Taufliege? Zumindest bei der Wiki steht, dass ich die Viecher auch Fruchtfliegen nennen darf. Ich geb aber zu, dass ich einfach das englische Wort übersetzt hab, ohne mir groß Gedanken zu machen, ob das Viech auf Deutsch auch so heißt. Das kann natürlich böse in’s Auge gehen und sollte ich für die Zukunft auf jeden Fall abklären.

  4. #4 Quantom
    Dezember 6, 2012

    Super geschrieben.
    Bitte ein weiteres Rezept aus deinem Kochstudio 😀

    Mach weiter so!

  5. #5 rolak
    Dezember 6, 2012

    Zur weiteren Vertiefung werde ich mir diesen post morgen nochmal in aller Ruhe zu Gemüte führen {müssen}, doch nach dem ersten Durchlesen und -klicken kann ich mich MartinBs Meinung nur anschließen:

    Um Dich selber zu zitieren: Tres chic!

  6. #6 wereatheist
    Berlin
    Dezember 6, 2012

    Très chic, en verité 🙂
    Trotzdem bischen nitpicken: es sind nicht 192 x 20, also
    6 x 32 x 20 Zellen, sondern 6 x 32 x 32 x 20 Zellen.

  7. #7 wereatheist
    Dezember 6, 2012

    Und wie geht ´köcheln´? (Link würd allemal reichen)

  8. #8 rolak
    Dezember 6, 2012

    Link

  9. #9 Ludmila Carone
    Dezember 7, 2012

    @wereatheist https://mitgcm.org/public/r2_manual/latest/online_documents/node30.html Das ist das entsprechende Kapitel im MITgcm-Handbuch.
    Kurz: Zeitliche Integration mit der Adam-Basforth-Methode
    räumliche Integration mit der finiten Volumen-Methode. Dabei Verwendung des Arakawa-C-Grids, um festzulegen wo zu welchemn Zeitschritt welche Größe berechnet wird.
    Dann gibt es da aber noch einen fiesen nichtlinearen Teil, der – wenn ich das so halbwegs durchschaut habe – durch die Integration der Kontinuitätsgleichung innerhalb der Randbedingungen entsteht, der auf ne Art und Weise gelöst wird, die ich noch gar nicht verstanden habe. Aber das wird sich sicherlich irgendwann ergeben, wenn ich noch tiefer in die Materie einsteige.

  10. #10 wereatheist
    Dezember 7, 2012

    @rolak: haha!
    @Ludmila: mille grazie!

  11. #11 Alderamin
    Dezember 9, 2012

    @Ludmila

    Sehr schön, wie das Modell all die atmosphärischen Effekte hervorbringt, die wir von der Erde kennen.

    Funktioniert Dein Kochrezept eigentlich auch auf dem Jupiter? Evtl. mit der zusätzlichen Zutat eines inneren Wärmeflusses? Die Entstehung der horizontalen, teils gegenläufigen Wolkenbänder ist doch m.W.n. bisher noch nicht völlig geklärt (wobei ich darüber schon lange nichts mehr gelesen habe, vielleicht hänge ich dem aktuellen Wissen da 10 Jahre nach).

  12. #12 Alderamin
    Dezember 9, 2012

    @Ludmila

    Hm, bei Dir hängt meine andere Mail-Adresse wohl auch im Spam-Filter. Was habe ich da bloß böses verbrochen, dass mich Science Blogs überall aussperrt?

    Die Frage war, ob das Modell auch die Jupiter-Atmosphäre modellieren kann, wenn man aufsteigene Wärme und schnelle Rotation mit einbezieht. Ob sich dann die typischen gegenläufigen Streifenzonen ausbilden würden.

  13. #13 Ludmila Carone
    Dezember 9, 2012

    @Alderamin: Bei mir ist das System sowieso noch extra stark eingestellt und schiebt fast jeden in die Moderation. Ich hoffe, das legt sich, wenn ich was aktiver bin.

    Bezüglich Jupiter: Das ist eine gute Frage und wird mich sicherlich auch noch beschäftigen. Aber wenn ich die Rotation hochschraube, zerfällt die Atmosphäre bereits in verschiedene streifenförmige Zellen. Zusätzlicher Wärmefluss dafür gar nicht vonnöten.

  14. #14 Alderamin
    Dezember 9, 2012

    Danke, dann freue ich mich schon auf den zugehörigen Artikel 🙂

  15. #15 fj
    https://blog.effjot.net/
    Februar 16, 2013

    Das ist toll, wie ein relativ einfaches Modell die großskaligen Strömungsmuster erzeugen kann. Wie lange rechnete das Modell (mit welcher Hardware) für die 1200 Tage?

    Das Konvektionsvideo ist auch großartig. Der Prof. erinnert mich irgendwie an Doc Brown. Fehlt nur noch, daß er uns zeigt, was er entdeckt hatte, als er im Klo ausrutschte und sich den Kopf anschlug. Great Scott! 😉

  16. #16 Ludmila Carone
    Februar 17, 2013

    @fj Wenn ich das auf 6CPUs parallel (jeweils 2,4 GHz) rechne, dauert es etwa 12 Stunden.

  17. #17 fj
    https://blog.effjot.net
    Februar 25, 2013

    Oha, das ist doch noch einiges. Ich hatte gehofft, daß wäre was zum „rumspielen“. Aber selbst ohne Wasser scheint das alles noch viel zu rechenaufwendig zu sein. 🙁

  18. #18 Ludmila Carone
    Februar 26, 2013

    @fj Andererseits, laueft das Modell auf einem Dektop-Computer. Halt mit 8-CPU core. Da ist mensch mit 1500 Euro schon dabei 🙂 Will sagen, fuer engagierte Laien oder/ und Schulen ist das bereits durchaus bezahlbar. Die Schule braeuchte im Grunde nur 1-2 solcher Rechner und die Ergebnisse koennen dann wieder auf rechenschwaecheren Rechnern ausgewertet werden.

    In ein paar Jahren koennte das Beispiel auch auf Standard-Rechnern laufen, wenn die Rechenpower weiterhin nach oben geht.