Verformung von Partikelformationen unter Seewindbedingungen - Numerische Simulation
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Formal Metadata
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License | No Open Access License: German copyright law applies. This film may be used for your own use but it may not be distributed via the internet or passed on to external parties. | |
Identifiers | 10.3203/IWF/C-1372 (DOI) | |
IWF Signature | C 1372 | |
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Production Year | 1979 |
Technical Metadata
IWF Technical Data | Film, 16 mm, LT, 103 m ; F, 9 1/2 min |
Content Metadata
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Transcript: German(auto-generated)
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Als Ergebnisse einer dreidimensionalen numerischen Simulation werden Partikelbewegungen in 50 Meter Höhe gezeigt.
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In diesem Niveau spielen sich die bodennahen Bewegungen der Seewind-Zirkulation ab.
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Der Simulation ist eine großräumige Strömung aus Ost-Südost mit 4,5 Meter pro Sekunde zugrunde gelegt.
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Bei dieser Darstellung werden die Entwicklung, Verlagerung und Intensität der Seewindfront dadurch sichtbar, dass die Vertikalbewegungen der Teilchen nicht berücksichtigt sind.
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Daher sammeln sich die Teilchen in den Konvergenzgebieten an. Das Divergenzgebiet über dem Lake Okeechobee wird durch dessen gleichbleibende Temperatur verursacht.
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Es wird mit der großräumigen Ost-Südost-Strömung verlagert.
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An der geschwungenen Westküste liegen merkwürdigerweise die Konvergenzmaxima am Abend genau hinter den Buchten, dort, wo eigentlich minima zu erwarten wären. In unserem Fall aber verschiebt die großräumige Ost-Südost-Strömung die Maxima so weit nach West-Nordwest,
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dass sie rein zufällig in dieser unerwarteten Lage erscheinen.
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Wir betrachten jetzt einmal die Auswirkungen solcher Konvergenz- und Divergenzfelder auf einige Partikelformationen. Diese Formation hier könnte zum Beispiel eine Staubwolke darstellen,
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die durch die Seewindeffekte in der engen Konvergenz der Südspitze Floridas zusammengezogen wird.
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Diese Formation mit der gleichen Ausgangsform erfährt dagegen ein anderes Schicksal. Sie driftet in das Divergenzfeld der Seewind-Zirkulation und wird weit auseinandergezogen.
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Wir verfolgen jetzt Partikelbänder, die zum Beispiel die Vorderkante einer Staubwolke bilden. Wir müssen uns dabei aber immer bewusst bleiben, dass sie passiv driften und keine Eigendynamik entwickeln, wie etwa eine Wetterfront.
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Durch die Seewind-Zirkulation erfährt das Partikelband lokale Beschleunigungen und Verzögerungen. Ohne jeglichen Einfluss der Seewind-Zirkulation würde das Partikelband sich wie die rote Linie verlagern.
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Bis 15 Uhr hat die sich bildende Seewindfront das Partikelband bereits verformt. Dort, wo es der Seewindfront vorauseilt, wurde es abgebremst. Dies erkennt man beim Vergleich mit der Position der roten Linie.
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Wo das Partikelband hinter der Front herzieht, wurde es im Küstenbereich beschleunigt. Im weiteren Verlauf der Entwicklung zeigt sich deutlich, dass bei allen Partikeln, die in die Nähe des Landes kommen,
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der ungleichmäßige Einfluss der Seewind-Zirkulation den Einfluss der homogenen Grundströmung übertrifft. Die Partikel weiter draußen über dem Meer sind unbeeinflusst verlagert worden.
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Ein Vergleichsfall mit westlicher Grundströmung zeigt im Prinzip nichts anderes.
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Während innerhalb von fünf Stunden diese Partikel mit unveränderter Geschwindigkeit verlagert wurden, weil sie von der Seewind-Zirkulation unbeeinflusst bleiben, tendieren die Übrigen zur Seewindfront hin, werden also vor der Front gebremst und hinter der Front beschleunigt.
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Im weiteren Ablauf wird deutlich, dass alle Partikelbewegungen in der Nähe des Landes sich der Dynamik der Seewind-Zirkulation unterordnen.
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Dies war auch so in dem Fall mit Ost-Südost-Strömung. Wählen wir eine andere Anfangsposition des Partikelbandes,
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so erreichen die Partikel im Einflussbereich der Seewind-Zirkulation trotzdem stellenweise dieselbe Endposition wie im vorhergehenden Fall, nämlich überall dort, wo sie in die Seewindfront hineingedriftet sind.
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Alle diese passiv driftenden großräumigen Strukturen erfahren Modifikationen, die von den sich entwickelnden Divergenz- und Konvergenzfeldern der Seewind-Zirkulation geprägt werden.
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Bestimmt wird die jeweilige Endposition am Abend bei abklingender Seewind-Zirkulation von der Ausgangsposition der heranziehenden Strukturen und dem raumzeitlichen Verhalten der Seewindfront.