Parametrisierung extrem heterogener Land-Oberflächen-Prozesse

• Antragsteller: Professor Dr. Yaping Shao
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 493791231

Die Landoberfläche ist eine Schlüsselkomponente des Klimasystems, da Landoberflächenprozesse den Austausch von Energie, Masse und Impuls zwischen Atmosphäre, Biosphäre und Lithosphäre beeinflussen. In den letzten Jahrzehnten wurden eine Reihe internationaler Forschungsprogramme und Feldkampagnen dazu durchgeführt und zahlreiche Landoberflächenschemata entwickelt, die heute ein wesentlicher Bestandteil von Wetter- und Klimamodellen sind. Während homogene Landoberflächenprozesse mittlerweile gut verstanden sind, müssen heterogene Landoberflächenprozesse noch aufgeklärt und angemessen parametrisiert werden. Ich schlage vor, Landoberflächen in die drei Heterogenitätskategorien zu unterteilen: homogene (HC-I für Heterogenitätskategorie I), mäßig heterogene (HC-II) und extrem heterogene (HC-III) Landoberflächen. Dieses Projekt konzentriert sich auf die Parametrisierung von HC-III-Landoberflächenprozessen, wenn sowohl die Aggregation als auch der dynamische Effekt signifikant sind, wie am Beispiel der Landoberfläche eines komplexen Geländes. Wir planen die Entwicklung eines neuen HC-III-Landoberflächen-Parametrisierungsschemas über eine Kombination des Mosaikansatzes, der statische Heterogenität berücksichtigt, mit einer neuen Behandlung des aerodynamischen Transfers über komplexes Gelände, der dynamische Heterogenität berücksichtigt. Wir werden für eine zerklüftete Stelle des südöstlichen tibetischen Plateaus eine Atmosphären-und-Land-Oberfläche-gekoppelte Großwirbelsimulation durchführen, um Daten für den Vergleich mit dem neuen Schema zu generieren. Die getestete Systemkomponente wird dann in das Community Land Model integriert. Dieses Projekt befasst sich mit einem anspruchsvollen Problem, und die Ergebnisse werden für die verbesserte Wettervorhersage und Klimaprojektion von Bedeutung sein.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen