deutsch  | Home | Sitemap | KIT

Adaptive Simulation idealisierter Wirbelsturm-Probleme

Adaptive Simulation idealisierter Wirbelsturm-Probleme
type:Diplomarbeit
time:7/2012
tutor:

Scheck, L., Baumann, M.

person in charge:

Beck, Teresa

links:Volltext (PDF)
Zusammen mit Überflutungsereignissen und Erdbeben gehören tropische Wirbelstürme zu den verheerendsten geophysikalischen Phänomenen. Um frühzeitig eine akkurate  Vorhersage über die Zugbahn treffen zu können, ist ein geeignetes numerisches  Modell erforderlich. Die numerische Modellierung eines tropischen Wirbelsturmes  bringt jedoch eine große Herausforderung mit sich: Die Prozesse, die die  Entstehung, Intensivierung und Bewegung eines Wirbelsturmes verursachen, laufen  auf unterschiedlichen Größenskalen ab. Um dieser Herausforderung gerecht zu  werden, ist ein entsprechendes multiskaliges numerisches Modell erforderlich.  Eine Möglichkeit multiskalige Probleme zu modellieren ist die Verwendung  adaptiver Verfahren, die das Rechengitter lokal anpassen. Das Ziel der Adaption  ist die Steigerung der Effizienz des Rechengitters. Diese ist definiert durch  das Verhältnis der Qualität der Lösung und dem dazu erforderlichen Mehraufwand.  In dieser Arbeit wird untersucht, inwiefern sich adaptive Methoden zur akkuraten  und frühzeitigen Vorhersage der Zugbahn tropischer Wirbelstürme eignen. Im  ersten Teil der Arbeit wird zunächst untersucht, ob unterschiedliche  Gitterauflösungen Auswirkungen auf die Intensität und die Zugbahn eines  simulierten Wirbels haben. Der zweite Teil der Arbeit fokussiert die Fragen, wie  das Gitter angepasst werden soll, welche Kosten damit verbunden sind und welcher  Vorteil dadurch entsteht. Als Benchmark-Problem dient die Interaktion zweier  tropischer Wirbelstürme, bei deren numerischer Simulation bereits kleinste  Fehler einen maximalen Effekt auf die Qualität der Lösung haben können.