Wärmeflüsse im Tagesgang
Wärmeflüsse im Tagesgang
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Wie gut können Modelle den Tagesgang von turbulenten Wärmeflüssen (z.B. der Verdunstung) abbilden?
Wie gut können Modelle den Tagesgang von turbulenten Wärmeflüssen (z.B. der Verdunstung) abbilden?
Artikel in der Zeitschrift Journal of Hydrometeorology (AMS) :
Renner, M., Kleidon, A., Clark, M., Nijssen, B., Heidkamp, M., Best, M., and Abramowitz, G. (2021). How Well Can Land-Surface Models Represent the Diurnal Cycle of Turbulent Heat Fluxes?. Journal of Hydrometeorology 22, 1, 77-94, https://doi.org/10.1175/JHM-D-20-0034.1
Oft werden Modellergebnisse anhand von Tages-, Monats- oder Jahreswerten evaluiert. Doch die stärksten Wechselwirkungen beobachten wir im Tagesgang der durch die Sonneneinstrahlung geprägt ist. Wir haben nun die Daten von 20 FLUXNET Stationen an bewölkungsfreien sommerliches Tagen ausgewertet. Besonders Gebiete mit einer kurzen Vegetationschicht zeigen einen fast linearen Zusammenhang der turbulenten Wärmeflüsse mit der Einstrahlung - siehe Abbildung. Doch viele Landoberflächen Modelle (hier haben wir 13 verschiedene Modelle die in aktuellen Wetter- und Klimamodellen eingesetzt werden) zeigen eine Phaseverschiebung.
Diese Phaseverschiebung hat Auswirkungen: so wird die untere Atmosphäre im Modell verzögert durchmischt und die Höhe der planetaren Grenzschicht systematisch unterschätzt. Dies ist anhand von zwei trockenen Tagen mit Daten aus Kansas (CASES99 Kampagne) in der oben stehenden Abbildung illustriert. Siehe hierzu auch das paper von Marvin Heidkamp in GMD, https://doi.org/10.5194/gmd-11-3465-2018.
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