Beschreibung

Die Vorhersage tropischer Wirbelstürme und deren Auswirkungen auf die Strömung der mittleren Breiten stellt eine grosse Herausforderung für die numerische Wettervorhersage dar. Fortschritte auf diesem Gebiet werden vor allem dadurch behindert, dass Prozesse auf horizontalen Skalen zwischen mehreren tausend Kilometer und weniger als einem Kilometer berücksichtigt werden müssen. Zielorientiere adaptive Methoden sind ein vielversprechender Ansatz für derartige Multi-Skalen-Probleme. Mit diesem Ansatz ist es beispielsweise möglich, automatisch die Zellen des numerischen Gitters verfeineren zu lassen, die am stärksten zum Fehler in der Vorhersage der Sturmposition beitragen.

In Zusammenarbeit mit dem Engineering Mathematics and Computing Lab (EMCL) wenden wir zielorientierte Methoden auf die Vorhersage tropischer Wirbelstürme an. Während unsere Projektpartner am EMCL adaptive Methoden entwickeln und implementieren, definieren und untersuchen wir idealisierte Wirbelsturmszenarien. Gemeinsam setzen wir adaptive Modelläufe auf und werten die Ergebnisse aus. Die untersuchten idealisierten Wirbelsturmszenarien sind nicht nur als Testfälle für adaptive Methoden interessant, sondern gewähren auch einen klareren Blick auf bestimmte Prozesse als die realistischeren, aber oft schwer zu interpretierenden Ergebnisse komplexerer Modelle, die eine Vielzahl physikalischer Prozesse enthalten. Im Rahmen diese Projektes wurden mehrere idealiserte Szenarien untersucht, in denen Prozessen ablaufen, die auch für die Bewegung und Entwicklung realer Wirbelstürme entscheidend sind. Weitere Informationen (auf englisch)