Parametrisierung der Nassdeposition von konvektiven Wolken Abschlussbericht

Im Rahmen des EUROTRAC Subprojektes EUMAC wurde ein Beitrag geleistet zur Verbesserung des EURAD-Modelles das zur Simulation des Schadstofftransportes und des Schadstoffauswaschens ueber Europa formuliert worden ist. Da die beiden im Modell enthaltenen Kumuluskonvektionsparametrisierungen sich nicht zur Berechnung des nassen-bilanzierten Vertikaltransportes und des Auswaschens von Schadstoffen eignen und zudem zahlreiche weitere Schwachpunkte aufweisen, wurde sie durch eine neue Parametrisierung ersetzt. Dafuer wurde das Verfahren von Bott (1986) ausgewaehlt. Dieses Verfahren wurde durch eine Kessler Parametrisierung fuer warme und kalte Wolken erweitert, so dass das Verfahren neue prognostische Gleichungen fuer Wolkenwasser, Niederschlagswasser und Niederschlagseis enthaelt. An diese Parametrisierung der Wolkenmikrophysik wurde zusaetzlich eine Parametrisierung fuer das Auswaschen und die Deposition von Abosolpartikel gekoppelt. Im Anschluss an einen erfolgreichen Vergleich dieses Schemas mit detaillierten Resultaten unseres 2-dimensionalen, dynamischen Wolkenmodelles mit spektraler Mikrophysik der fluessigen Phase und der Eisphase sowie spektralen Auswaschens von Aerosolpartikel, wurde unser Schema in den MM4/5 Teil und dem CTM Teil des EURAD-Modelles eingebaut. Modellrechnungen wurden fuer die Chernobyl Episode ausgefuehrt und die Resultate dieser Rechnungen verglichen mit den Resultaten der urspruenglichen Parametrisierung sowie mit Beobachtungen. Die Uebereinstimmungen mit der Beobachtung war zufriedenstellend. Der Beweis der Ueberlegenheit des von uns entwickelten Konvektionsschemas gegenueber dem urspruenglichen Schemas das physikalisch weniger detailliert ist, konnte jedoch leider nicht erbracht werden. Zusaetzliche Arbeit waere notwendig. (orig.)The present work represents an attempt to improve the EURAD Model which, within the EUROTRAC Subprojekt EUMAC, had been formulated to simulate the transport and scavenging of pollutants over Europe. For this purpose a new parametrization scheme, the scheme of Bott (1986) was introduced into the model since the cumulus convection parametrizations presently contained in the model are not suitable to simulate the mass conserving vertical transport and removal of pollutants, apart from several additional weaknesses. The scheme of Bott was subsequently extended to include a Kessler-type parametrization for warm or cold clouds so that it contains now prognostic equations for cloud water, precipation water and precipation ice. Added to this parametrization was further a parametrization for the uptake and deposition of aerosol particles. Subsequently to a successful comparison of these parametrization schemes with the results for our two-dimensional could dynamic model with spectral microphysics and spectral particle scavenging, we incorporated the new schemes into the MM4/5 and the CTM portions of the EURAD model. With this revised model we carried out computations for the Chernobyl episode. The results of our computations were compared with the results of the original model and with observation. The comparison with observations was satisfactory. However a proof for the superiority of the new schemes over the previous schems which contain less detailed physics could not yet be given in a convincing manner. Additional work would be necessary. (orig.)Available from TIB Hannover: F96B144+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman