Fragen und Antworten zu LASAT

• (20) Wie interpretiert IBJdis die Werte xmin und ymin im Dateikopf?

  IBJdis geht davon aus, dass sich die Werte xmin/ymin für Flächen- und Volumenmittel (Eintrag in vldf ist gleich V) auf den linken/unteren Rand der Fläche i=1/j=1 beziehen und für Punktwerte (Eintrag in vldf ist gleich P) auf den Punkt i=0/j=0. Damit ist gewährleistet, dass bei Wahl eines Index-Ausschnittes die Werte xmin/ymin beibehalten werden können. Nimmt man zum Beispiel in einer DMNA-Datei mit Volumenmitteln und Indexbereich i=1..5 die Datenzeile i=1 weg und ändert entsprechend den Indexbereich auf i=2..5 (Parameter lowb, hghb), so stellt IBJdis die Flächen nach wie vor an den richtigen Orten dar.
  
  

• (19) Was ist bei einer AKS-Rechnung zu beachten?
  
  
  • In emissions.def muß der Parameter Emisfac als zeitabhängig definiert werden (Emisfac = ?).

    Achten Sie darauf, daß der Parameter in einer Fortsetzungszeile steht oder von dem Punkt, der den Zuweisungsteil einleitet, durch mindestens ein Leerzeichen getrennt ist (das gilt generell; ohne Leerzeichen würde der Parameter ignoriert und die Rechnung wäre falsch).

  • Die Dateien meteo.def und variable.def müssen mit dem Programm Lpraks aus der AKS (Ausbreitungsklassenstatistik) erzeugt werden.
  • Der Parameter Interval in param.def muß auf 1.00:00:00 gesetzt und die Parameter End und Average entsprechend der AKS gesetzt werden (siehe Log-Ausgabe von Lpraks und Informationen im Referenzbuch).
  • Nach dem Entwurf der TA Luft (2018/2019) kann bei Verwendung einer AKS keine nasse Deposition berücksichtigt werden.
  • Prüfen Sie das Projekt vor dem Durchlauf mit dem LASAT-Tool DefCheck.



• (18) Worin liegen grundsätzliche Unterschiede zwischen den Grenzschichtmodell-Versionen 2.1 und 2.6?
  
  
  • Version 2.1 verwendet eine etwas andere Zuordnung von Monin-Obukhov-Längen zu Klug/Manier-Klassen als Version 2.6 (siehe Referenzbuch).
  • In Version 2.1 wird im Gegensatz zu Version 2.6 keine Drehung der Windrichtung mit der Höhe berücksichtigt.
  • Version 2.1 liefert insbesondere in größerer Höhe breitere und realistischere Fahnen als Version 2.6.
  • Version 2.1 läßt die Turbulenzprofile in der Verdrängungsschicht linear zum Erdboden hin abfallen, Version 2.6 setzt sie konstant.
  • Für kleine Rauhigkeitslängen (etwa 0.1m oder weniger) besitzt der horizontale Austauschkoeffizient in Version 2.1 einen größeren Gradienten in Bodennähe und erfordert für bodennahe (etwa unter 10m), räumlich wenig ausgedehnte Quellen für die Berechnung von Kurzzeitwerten eine bessere vertikale Auflösung als das Standardraster (0m, 3m, usw.), das in diesem Fall auf zu schmale Fahnen führt.



• (17) Was ist bei der Festlegung räumlich variabler Depositionsgeschwindigkeiten zu beachten?
  
  In LASAT können für alle oder einen Teil der verwendeten Substanzen räumlich und zeitlich variable Depositionsgeschwindigkeiten vorgegeben werden. Nähere Informationen sind im Referenzbuch aufgeführt. Bei der Festlegung sind folgende Punkte zu beachten:
  
  
  • Für jede Substanz kann ein eigenes Kataster verwendet und mit dem LASAT-Tool Lprgrd in eine LASAT-Eingabedatei umgesetzt werden. Das LASAT-Tool Lprgrd fügt mit jedem Aufruf die Depositionsgeschwindigkeiten der aktuellen Substanz als Datenfeld in die Datei vdp*.dmna ein. Siehe das Beispiel DEPO-2D im Arbeitsbuch von LASAT. Für Substanzen, die nicht in der Datei vdp*.dmna gefunden werden, verwendet LASAT die übliche, in Datei substances.def angegebene Depositionsgeschwindigkeit. Siehe Abschnitt 3.5.1 im Referenzbuch von LASAT.
    
    
  • Wird für einen Stoff die Depositionsgeschwindigkeit als Datenfeld vorgegeben, sollte seine Depositionsgeschwindigkeit in Datei substances.def zur Sicherheit auf 0 gesetzt werden. Der Wert in Datei substances.def wird benutzt, wenn kein Datenfeld für den Stoff angegeben ist oder vom Programm gefunden wurde. Der Wert 0 erleichtert die Kontrolle im Ergebnis.
    
    
  • In Datei param.def müssen die Parameter DepoBase und Depo vorgegeben werden. Der Parameter Depo muß auf einen Wert größer 0 gesetzt sein (entweder explizit oder, bei zeitabhängigem Wert, in der Zeitreihe). Mit Depo = 0 (das ist die Standardeinstellung) werden keine Depositionsdateien eingelesen.
    
    
  • Das für das LASAT-Tool Lprgrd verwendete Kataster muß mindestens das Rechengebiet abdecken. Tut es das nicht, schreibt Lprgrd für die nicht abgedeckten Zellen den Wert -1 als Depositionsgeschwindigkeit aus. Dies führt dann bei der Rechnung mit LASAT auf eine Fehlermeldung. Die Zellengröße und Position des Katasters ist ansonsten frei wählbar und muß nicht mit den Festlegungen in Datei grid.def übereinstimmen.
    

• (16) Wie sollten Kalmen in einer AKTerm festgelegt sein?
  
  Nach der DWD-Spezifikation einer AKTerm sind Kalmen (Stunden mit Windstille) durch die Windrichtung 0 zu kennzeichnen (Wind aus Nord wird durch 360 Grad festgelegt). Gleichzeitig sollte auch die Windgeschwindigkeit auf 0 gesetzt sein: Zum einen aus naheliegender Plausibilität, zum anderen, damit die Vorschrift zur Festlegung der Richtungsverteilung gemäß Abschnitt 8.2 im Anhang 3 der TA Luft konsistent umgesetzt werden kann. Eine Windrichtung 0 sollte also immer mit Windgeschwindigkeit 0 und eine Windgeschwindigkeit 0 mit Windrichtung 0 einhergehen. Das ist auch die Konvention des DWD. Das Programm Lprakt und Austal2000 identifizieren Windstille anhand einer Windgeschwindigkeit gleich 0.
  
  
  
• (15) Was ist bei der räumlichen Mittelung von Geruchsstundenhäufigkeiten zu beachten?
  
  Das Vorliegen einer Geruchsstunde wird programmintern durch den Vergleich des in einer Gitterzelle bestimmten Stundenmittels der Konzentration mit der Beurteilungsschwelle festgestellt. Dafür muß die Konzentration räumlich hinreichend aufgelöst sein. Für Stundenmittel ist im allgemeinen eine höhere räumliche Auflösung als für Langzeitmittel erforderlich. Dieser Punkt kann insbesondere im Nahbereich von bodennahen Punktquellen von Bedeutung sein. Als Faustregel sollten in diesem Fall zwischen Quelle und Aufpunkt mindestens 5 Gitterzellen liegen. Ist die Gittermasche zu groß, wird die Konzentration nicht ausreichend aufgelöst und die daraus abgeleitete Geruchsstundenhäufigkeit wird unter Umständen je nach Emissionsrate unter- oder überschätzt.
  
  Auf Grundlage der räumlich hinreichend aufgelösten Ergebnisse einer Ausbreitungsrechnung können im Nachhinein größerflächige Mittel bestimmt werden. Hierfür kann beispielsweise das kleine Hilfprogramm A2KArea.jar eingesetzt werden, das auf www.austal2000g.de inklusive kurzem Hilfetext zur Verfügung gestellt wird und das die vom LASAT-Tool Lopxtr erzeugten Dateien benötigt. Diese Besonderheit der räumlichen Mittelung von Geruchsstundenhäufigkeiten liegt in der nichtlinearen Beziehung zwischen Geruchsstunde und Konzentration begründet (ja/nein-Entscheidung: Konzentration über oder unter der Beurteilungsschwelle). Für die räumliche Mittelung einer Konzentration können direkt die auf einem gröberen Netz ausgewiesenen Konzentrationswerte herangezogen werden.
  
  
  
• (14) Welche Bedeutung hat eine Konzentrationszeitreihe im Rahmen einer AKS-Rechnung?
  
  Keine, da die hierin enthaltenen Konzentrationswerte das statistische Gewicht enthalten und nicht unmittelbar interpretiert werden können (siehe auch FAQ 11). Für AKS-Rechnungen sollte daher der Flag MNT nicht verwendet werden.
  
  
  
• (13) Warum ist eine Rate=8 (entsprechend AUSTAL2000-Qualitätsstufe 2) in manchen Situationen nicht ausreichend, um die Geruchsstundenhäufigkeit zuverlässig zu bestimmen?
  
  Um systematische Effekte bei der Berechnung der Geruchsstundenhäufigkeit auszuschließen (siehe Erläuterungen im Anhang des AUSTAL2000- und LASAT-Handbuches), muß mit einer genügend großen Zahl von Simulationspartikeln gerechnet werden. In der Regel (eine oder mehrere, dicht beieinander liegende, bodennahe Quellen, Standard-Vertikalraster) ist dafür bei Zeitreihenrechnungen eine Rate=8 (AUSTAL2000-Qualitätsstufe 2) ausreichend. Wenn die Quellen jedoch sehr weit voneinander entfernt sind oder eine emissionsseitig dominierende Quelle aufgrund ihrer Bauhöhe und/oder Überhöhung kaum zur Gesamtimmission beiträgt (aber trotzdem die meisten Partikel, die entsprechend der Quellstärke aufgeteilt werden, auf sich zieht), kann eine deutlich höhere Rate erforderlich sein. Das ist auch der Fall, wenn das Auszählvolumen (Mittelungsvolumen) durch Wahl einer sehr feinen horizontalen oder vertikalen Maschenweite stark reduziert wird. Wenn der systematische Effekt unterbunden wird, ist die ausgewiesene (absolute) statistische Unsicherheit auch bei Geruchsstunden eine vertrauenswürdige Schätzung.
  
  
  
• (12) Warum werden zum Teil Stoffe, die AUSTAL2000 nicht kennt, von dem LTool Lopxtr nicht ausgewertet?
  
  Achten Sie darauf, daß die Stoffnamen keinen Bindestrich ("-") enthalten. Er dient den LTools als Erkennungszeichen für eine anschließende Korngrößenklasse nach TA Luft. Verwenden Sie stattdessen einen Unterstrich ("_").
  
  
  
• (11) Welche Bedeutung hat die Gesamtemission, die LASAT (seit 3.1) bei einer AKS-Rechnung in die Protokolldatei lasat.log ausschreibt?
  
  Die Gesamtemission hat keine unmittelbare Bedeutung, da es sich bei einer AKS-Rechnung um die gewichtete Überlagerung von stationären Situationen ohne direkten Zeitbezug handelt (der Zeitbezug von einer Stunde für die Einzelsituation bzw. von einem Jahr für die gesamte AKS ist eine Interpretation).
  
  In der rechnerischen Abarbeitung der AKS wird eine Einzelsituation formal über die Dauer eines Tages gerechnet (in einer Weise, die im Ergebnis dem einer stationären Situation entspricht). Zu Anfang des Tages erfolgt die Freisetzung über eine Dauer, die proportional zum statistischen Gewicht der Einzelsituation ist. Die Summe der Emissionszeiten über alle Situationen ist ein Tag. Zusätzlich wird die vom Benutzer vorgegebene, konstante Emissionsstärke q mit der Anzahl N der Einzelsituationen multipliziert, damit das Mittel über die N Tage dem Mittel über alle Einzelsituationen entspricht.
  
  Die formale Gesamtemission ist daher q*24h*N. Zum Vergleich: In einer echten Zeitreihenrechnung über 365 Tage ist die Gesamtemission bei konstanter Quellstärke q*24h*365. Die Gesamtemission der AKS-Rechnung ist also um den Faktor N/365 höher als bei einer entsprechenden Zeitreihenrechnung, wobei N die Anzahl der Situationen ist, die in der Datei param.def als Parameter Average vorgegeben wird.
  
  Beachten Sie, daß in einer AKS-Rechnung der Parameter Emisfac in Datei emissions.def als zeitabhängig deklariert werden muß. Seine Zeitreihe wird von Lpraks in Datei variable.def festgelegt und steuert das An- und Abschalten der Emission und die Multiplikation mit dem Faktor N.
  
  
  
• (10) Was muß ich beachten, wenn ich DEF-Dateien aus dem temporären WORK-Verzeichnis einer AUSTAL2000-Rechnung für eine LASAT-Rechnung übernehmen will?
  
  Dieses Verfahren ist mit Vorsicht durchzuführen, da diese DEF-Dateien nicht notwendigerweise den LASAT-Konventionen genügen. Beispielsweise wird bei älteren Versionen von AUSTAL2000 in wetter.def der Index Wind gesetzt, er darf in LASAT für eine AUSTAL2000-kompatible Rechnung aber nicht gesetzt werden. Ebenso muß zur Berechnung bewerteter Geruchsstundenhäufigkeiten in param.def der Flag RATEDODOR eingefügt werden (vor AUSTAL2000 2.5).
  
   Vorsicht ist auch bei der Übernahme der Dateien meteo.def und metlib.def geboten: Hier darf weder die Rauhigkeitslänge noch die Version des meteorologischen Grenzschichtmodells verändert werden, da sonst die aufgeführten Klassenwerte der Monin-Obukhov-Länge nicht mehr  korrekt sind (der Wert hängt sowohl von der Rauhigkeitslänge als auch von der Grenzschichtversion ab - 2.1 verwendet eine andere Klassierung als 2.6).
  
  
  
• (9) Warum werden die in meteo.def für mehrere Anemometerhöhen (Ha = { ... }) vorgegebenen Werte von Ua und Ra nicht verwendet?
  
  Bei Angabe mehrerer Anemometerhöhen darf nicht die Grenzschichtmodell-Version 2.6 benutzt werden. Mit dieser Version werden streng die Profile nach TA Luft verwendet.
  

• (8) Worauf muß bei der Verwendung extern erzeugter Windfelder geachtet werden?
  
  
  • Die Windfelder müssen auf dem Arakawa-C-Netz definiert sein.
    
    
  • Vor der Ausbreitungsrechnung wird intern die Restdivergenz in jeder Gitterzelle durch einfache Anpassung der z-Komponente beseitigt. Die bereitgestellten Windfelder sollten daher möglichst divergenzfrei sein, damit sich diese Anpassung auf ein Minimum beschränkt.
     
  • In den Windfeldern wird als Vertikalkomponente die s-Komponente erwartet, nicht die z-Komponente. Diese ist gegebenenfalls sorgfältig festzulegen. Bei einem geländefolgenden Koordinatensystem (das ist der Standard) und einem horizontalen Strömungsfeld ist die s-Komponente über jedem nicht-horizontalen Geländesegment ungleich 0, da sie den Fluß durch den Boden der geländefolgenden Gitterzelle beschreibt. In einem einfachen Ansatz kann die s-Komponente am Erdboden auf 0 gesetzt (das ist ohnehin eine notwendige Randbedingung) und die s-Komponente in den darüberliegenden Gitterzellen Schritt für Schritt so festgelegt werden, daß die Divergenz in jeder Zelle verschwindet (so wird auch intern vor der Ausbreitungsrechnung die Restdivergenz beseitigt). Eine Ausnahme ist das Initialisierungsfeld (Gruppenkennung f): Hier kann alternativ zur s-Komponente die z-Komponente vorgegeben werden (zur Festlegung siehe Referenzbuch). Je weniger das diagnostische Verfahren die Vertikalkomponente des Initialisierungsfeldes ändern muß, desto mehr bleiben die vorgegebenen Horizontalkomponenten des Initialisierungsfeldes erhalten.
    
    
  • Sollen die Windfelder ohne Skalierung verwendet werden, muss in der Datei meteo.def trotzdem Ua und die Stabilitätsklasse (Klasse Km oder Obukhov-Länge Lm) angegeben sein, damit LASAT hieraus die Schubspannungsgeschwindigkeit für die (ebenen) Turbulenzprofile bestimmen kann.
    Die Stabilitätsklasse (Klasse oder Obukhov-Länge) wird auch benötigt, wenn LASAT eine Abgasfahnenüberhöhung entsprechend VDI 3782/3 oder VDI 3784/2 festlegen soll. Wird die Abgasfahnenüberhöhung mit PLURIS berechnet, benötigt PLURIS die Schubspannungsgeschwindigkeit; sie kann explizit vorgegeben werden, sonst wird sie intern aus dem theoretischen Windprofil berechnet; in letzterem Fall sind also Vorgaben von Km/Lm, Ua, Ha, Z0, D0 erforderlich, auch wenn ansonsten sämtliche Felder extern vorgegeben werden.
    Ohne Abgasfahnenüberhöhung und bei Vorgabe aller Wind- und Turbulenzfelder muß zumindest formal eine Klasse angegeben sein, damit nicht alle meteorologischen Zeitintervalle als ungültig gekennzeichnet werden.
    
    
  • Die tatsächlich von LASAT verwendeten meteorologischen Felder können mit Hilfe des Programms Lprprf inspiziert werden. Es erzeugt für einen vorgegebenen Zeitpunkt die Datei prfa0li.dmna mit den Modellfeldern, wie sie von Lasat in der Ausbreitungsrechnung verwendet werden. Dies ist ein wichtiges Hilfsmittel für die Prüfung, ob extern erzeugte Felder den Anforderungen von LASAT genügen. Vor der tatsächlichen Ausbreitungsrechnung sollten die Dateien prfa0li.dmna wieder gelöscht werden, da Lasat die Felder sonst direkt aus diesen Dateien ausliest und so nachträgliche Änderungen in meteo.def oder den vorgegebenen Feldern unberücksichtigt blieben. 
    
    
  • Gebäude: Gebäude werden auf dem Gitter aufgelöst. Eine Zelle wird als Gebäudezelle angesehen, wenn die Vertikalkomponente Vs des Windvektors auf dem Zellenboden einen Wert gleich -99 m/s hat. Bei nachträglichen Änderungen des Windfeldes (z.B. Aufprägung topographischer Effekte) darf dieser Wert nicht verändert werden. Unterhalb einer Gebäudezelle darf sich keine freie Zelle befinden (dies führt entweder zu einer Fehlermeldung oder zu fehlerhaften Konzentrationswerten).
    
    
  • Geländeprofil in Kombination mit Netzschachtelung: LASAT paßt die in den Dateien srfa0li.dmna definierten z-Werte für die äußersten zwei Randstreifen der inneren Netze anhand der Daten des nächst gröberen Netzes so an, daß ein möglichst glatter Übergang zwischen den Netzen gewährleistet ist. Die so "getunten" z-Werte werden in die von LASAT erzeugten Windfelddateien ausgeschrieben. Diese Werte müssen auch für die externen Windfelder verwendet werden. Im Standardmodus (Index Wind nicht gesetzt) prüft LASAT die Übereinstimmung von z-Werten in der Windfelddatei mit den intern erzeugten Werten und bricht bei Abweichungen mit einer entsprechenden Fehlermeldung ab.
    
    
  • Einbindung in eine Windfeldbibliothek: Wenn extern erzeugte Windfelder in eine Standardbibliothek eingefügt werden, um sie über Auswahl eines Wertes größer 0 für den Index "Wind" in Datei meteo.def direkt anzusprechen (z.B. bei der Modellierung eines zeitabhängigen Kaltluftabflusses), dann sollte darauf geachtet werden, daß diese Felder nicht bei Situationen mit Index "Wind" gleich 0 als Basisfelder für die übliche Überlagerung herangezogen werden. Das kann vermieden werden, indem der Ausbreitungsklassenindex "akl" im Dateikopf auf z.B. 7 gesetzt wird. Das Feld wird dann zwar in die Liste der Basisfelder übernommen, aber nicht als solches verwendet, da bei der Überlagerung nur Indizes 1 bis 6 angesprochen werden. Die Liste der eingelesenen Basisfelder und ihrer Klassenzuordnung kann mit der Lasat-Aufrufoption -p auf den Bildschirm und in die Datei lasat.log ausgegeben werden. Ob diese Felder dann während der Rechnung so überlagert oder eben nicht überlagert werden wie erwünscht, sollte anhand der intervallweisen Ausgaben in Datei lasat.log sorgfältig überprüft werden.
  

• (7) In stark gegliedertem Gelände erhalte ich Konzentrationsverteilungen, die ich so nicht erwarten würde (z.B. Ansammlung von Schadstoffen in einer Talebene).

  Prüfen Sie, ob die Restdivergenz des Windfeldes hinreichend klein ist. Bei starken Geländeunebenheiten (Steigungen von mehr als 1/4) konvergiert das Iterationsverfahren bei der Beseitigung der Divergenz nur langsam, 100 Iterationsschritte (Standard) sind hier eventuell nicht ausreichend (Parameter Im in grid.def). Als Faustregel sollte die Restdivergenz (Dimension Geschwindigkeit/Länge, siehe Lprwnd.log) deutlich kleiner sein als die typische Anströmgeschwindigkeit geteilt durch die typische Hindernisabmessung.
  

• (6)  Was muß ich bei der Definition von Gebäuden beachten?
  • Gebäude werden auf dem Rechengitter aufgerastert und in dieser Form berücksichtigt. Die Aufrasterung wird standardmäßig in der Datei volout00.dmna ausgegeben und kann hier überprüft werden.
  • Die Unterkante eines Gebäudes liegt immer auf dem Erdboden.
  • Die Dachneigung verläuft immer parallel zum Erdboden.
    
  

• (5) Warum werden Änderungen in manchen Eingabedateien (zum Beispiel Gebäudedefinitionen oder meteorologische Parameter) nicht erkannt?

  Vor einer Rechnung schauen Programme wie Lprwnd oder Lprgrd nach, ob schon binäre Parameterdateien vorhanden sind (zum Beispiel grdaxxx.dmna sldaxxx.dmna srfa100.dmna Sind diese vorhanden, werden sie nicht neu erzeugt. Löschen Sie vor dem Programmstart diese Dateien, damit Ihre Parameteränderungen auch wirklich berücksichtigt werden.
  

• (4)  Was ist bei der Berechnung von Windfeldern in komplexem Gelände zu beachten?

  Der an der Anemometerposition vorgegebene Windvektor wird zur Erzeugung des freien Anströmfeldes verwendet, welches dann an das Gelände angeglichen und divergenzfrei gemacht wird. Bei diesem Vorgang kann sich auch der Windvektor an der Anemometerposition ändern. Damit das endgültige Windfeld am Anemometerort exakt die vorgegebenen Werte besitzt, müssen zuerst zwei Basisfelder erzeugt werden (zum Beispiel Anströmung aus Süden und aus Westen), aus denen durch Linearkombination das endgültige Windfeld gebildet wird (Windfeldbibliothek). Dieses Verfahren ist vor allem dann vorzuziehen, wenn das Anemometer nicht in freiem Gelände, sondern zum Beispiel in der Nähe eines Berghangs liegt. Die Verwendung von (eventuell intern erzeugten) Basisfeldern ist daher die Standardeinstellung.

  Beachten Sie, daß für sehr ungünstige Anemometerpositionen die Basisfelder am Anemometerort aufgrund von zum Beispiel  Kanalisierungseffekten bei stabiler Schichtung fast parallel verlaufen können. In diesem Fall ergeben sich meist sehr hohe Werte für die Faktoren, die zur Linearkombination verwendet werden (siehe lprwnd.log) und es treten im endgültigen Windfeld unerwünschte Effekte auf. Es ist daher wichtig, die Anemometerposition in komplexem Gelände sorgfältig zu wählen.
  
  Bei der Überlagerung von Basis-Windfeldern für komplexes Gelände und Netzschachtelung kann es für Netze, die nicht die Anemometerposition enthalten, passieren, daß die Basisfelder nicht korrekt überlagert werden. In der Regel liegt das Anemometer im feinsten Netz, so daß dieses Problem nicht auftritt. Bei der Verwendung eines Geländeprofils wird empfohlen, das feinste Netz immer so zu wählen, daß es die Anemometerposition enthält, da die Überlagerung der Basisfelder sonst als Notbehelf anhand der Windwerte eines gröberen Netzes erfolgen muß.
  

  Wird in grid.def der Netztyp (Ntype) mit 2 bzw. FLAT3D vorgegeben, dann müssen keine Oberflächendateien srfa*.dmna vorgegeben werden. Es sollten auch keine vorgegeben werden, da sie sonst eingelesen und verwendet, aber verschiedene interne Tests übergangen werden. Mit Oberflächendateien sollte grundsätzlich der Netztyp 3 bzw. COMPLEX verwendet werden.

  

• (3)  Warum konvergiert die Berechnung des Windfeldes mit Lprwnd für stabile Schichtung für ein von mir gewähltes Gelände mit großen Höhenunterschieden  nicht?

  Das diagnostische Windfeldmodell Lprwnd verwendet zur Berechnung des Windfeldes in komplexem Gelände die

  Gewichtungsfaktoren av und ah. Ist av>1, so wird ein Hindernis eher umströmt als überströmt. Die resultierende Strömung entspricht einer Potentialströmung (av=1), die sich ergeben würde, wenn das Hindernis um den Faktor av erhöht wäre. Der Faktor av wird aus einer charakteristischen Geschwindigkeit, vc, und einer charakteristischen Längenskala der Geländeunebenheiten berechnet. Bei Gelände mit starken Höhenunterschieden kann es vorkommen, daß das so berechnete av zu groß ist. Für diesen Fall ist bekannt, daß Konvergenzprobleme auftreten können. Erfahrungsgemäß sollte av den Wert 5 nicht überschreiten. Über die Aufrufoption -m<AvMax> von Lprwnd kann ein reduzierter Maximalwert für av vorgegeben werden (Standard ist 10).
  

• (2)  Warum ergeben sich in meiner Rechnung in komplexem, stark erhöhtem Gelände mit Lprwnd für labile Schichtungen unsinnige meteorologische Profile?

  Beachten Sie, daß in LASAT die Mischungsschichthöhe für negative Monin-Obukhov-Längen (labile bis neutrale Schichtungen, Klassen III/2, IV, V) über NN gerechnet wird. Hat das Gelände einen globalen Höhen-Offset (beispielsweise ein Hügel auf einem Plateau), so sollte dieser Offset zu der Mischungsschichthöhe dazuaddiert werden. Dies geschieht über die Angabe  von HmMean  in der Datei wetter.def (zum Beispiel HmMean = { 0  0  0 1500.0 1800.0 1800.0 } für einen Offset von 700 m; bei der Angabe 0 wird der Standardwert übernommen).
  

• (1) Wenn ich die Quellstärke um einen Faktor 1000 erhöhe, so ergeben sich nicht um genau einen Faktor 1000 erhöhte Konzentrationen - warum?

  Im ersten Moment würde man erwarten, daß sich in diesem Fall exakt um einen Faktor 1000 erhöhte Konzentrationen ergeben, da die Trajektorien der Simulationsteilchen unverändert bleiben und sich nur die Masse, die von jedem Simulationsteilchen repräsentiert wird, erhöht. Bei der Berechnung der Gesamtteilchenzahl, die von der Quellstärke abhängt, können jedoch Rundungsfehler auftreten (die Teilchenzahl muß ganzzahlig sein!), so daß bei Vorgabe einer anderen Quellstärke auf einmal mit einem Teilchen mehr oder weniger gerechnet wird. Damit teilt sich auch die Folge von Zufallszahlen, die zur Berechnung der Teilchentrajektorien benötigt werden, anders auf die Teilchen auf und es entstehen entsprechend andere statistische Fluktuationen in der Konzentrationsverteilung.