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Modelle

In der Abteilung wird eine Hierarchie von Modellen benutzt, die die globale Zirkulation, mesoskalige Dynamik, mikroskalige Strömung und niedrigdimensionale Prozesse umspannen. Die in der Abteilung entwickelten und von ihr unterhaltenen Modelle sind hier beschrieben:

KMCM/HIAMCM

Das KMCM (Kühlungsborn Mechanistic general Circulation Model) und das HIAMCM (High-Altitude Mechanistic Circulation Model) sind hydrostatische globale Zirkulationsmodelle, die für die speziellen wissenschaftlichen Aufgaben des IAP entworfen und entwickelt wurden: Die Simulation der Allgemeinen Zirkulation von der Oberfläche bis zur Thermosphäre unter besonderer Berücksichtigung der dynamischen Wechselwirkung zwischen verschiedenen Skalen und Höhenbereichen sowie die physikalisch widerspruchsfreie Parametrisierung nicht aufgelöster  Skalen. Im Vergleich mit komplexen Klimamodellen sind sie in verschiedener Hinsicht idealisiert, was durch den Begriff "mechanistisch" ausgedrückt wird, jedoch werden diese Prozesse für quantitativ realistische Ergebnisse angepasst. Während das KMCM für die Untersuchung der Dynamik der Atmosphäre bis etwa 130 km benutzt wird, schließt das erweiterte HIAMCM die Höhengebiete bis zu 450 km sowie die Möglichkeit des Nachführens ein. (Kontakt: Erich Becker oder Urs Schaefer-Rolffs, weitere Informationen: KMCM/HIAMCM-Startseite)

CTM-IAP

Das Chemie-Transport-Modell des Leibniz-Instituts für Atmosphärenphysik (CTM-IAP) wurde über die letzten 25 Jahre entwickelt. Es simuliert den advektiven, molekularen und turbulenten diffusiven Transport und die Photochemie aller relevanten chemischen Spurenstoffe in der oberen Stratosphäre / Mesosphäre / unteren Thermosphäre. Zusätzlich hat es Module für die Simulation von Himmelsleuchten (englisch: airglow) von OH*, O2(b1Σg+), O(1S), und eine vereinfachte Plasma-Chemie der D- und E-Schicht. Es kann mit Wind- und Temperaturfeldern für die mittlere Atmosphäre von dynamischen Modellen oder meteorologischen Analysen angetrieben werden. Das CTM-IAP wurde zur Untersuchung der Effekte von planetaren Wellen, Schwerewellen, plötzlichen Stratosphärenerwärmungen, dem elfjährigen Sonnenzyklus und anthropogenem Wandel auf die Photochemie und das Himmelsleuchten in der Mesopausenregion benutzt. (Kontakt: Mykhaylo Grygalashvyly)