elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Bernoulli-Langevin wind Speed model for Simulation of storm events

Fürstenau, Norbert und Mittendorf, Monika (2016) Bernoulli-Langevin wind Speed model for Simulation of storm events. Zeitschrift für Naturforschung - Section A Journal of Physical Sciences. de Gruyter. doi: 10.1515/zna-2016-0238. ISSN 0932-0784.

Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen.

Kurzfassung

We present a simple nonlinear dynamics Langevin model for predicting the wind speed profile during storm events typically accompanying extreme low pressure situations. It is based on a 2nd degree Bernoulli equation with -correlated Gaussian noise. Transition between increasing and decreasing wind speed are formally described by the sign change of the controlling rate parameter or time constant. This approach is similar to a simplified laser model using a non-equilibrium 2nd-order phase transition analogy for the incoherent to coherent transition of light emission. The analytical solution of the Bernoulli model is successfully tested by fitting of two historical wind profiles (low pressure situations “Xaver” and “Christian”, 2013) taken from METAR weather data at Hamburg airport, with a logistic approximation to the dynamic model (i.e. with constant rate coefficients k). Simulations with the corresponding Bernoulli-Langevin equation with a time dependent sinusoidal rate ansatz k(t) of period T (= storm duration) and -correlated force according to empirical speed variance demonstrate the potential for realistic speed profile and time series modeling and prediction. Instationary speed fluctuations are estimated with a stationary Fokker-Planck approximation.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/104433/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Bernoulli-Langevin wind Speed model for Simulation of storm events
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Fürstenau, Norbertnorbert.fuerstenau (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mittendorf, Monikamonika.mittendorf (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2016
Erschienen in:Zeitschrift für Naturforschung - Section A Journal of Physical Sciences
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1515/zna-2016-0238
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Holthaus, MartinNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:de Gruyter
ISSN:0932-0784
Status:veröffentlicht
Stichwörter:wind speed profile; storm event; nonlinear dynamics; Bernoulli equation; phase transition;
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Luftverkehrsmanagement und Flugbetrieb
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AO - Air Traffic Management and Operation
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Effiziente Flugführung (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Flugführung > Lotsenassistenz
Hinterlegt von: Fürstenau, Dr.phil.nat. Norbert
Hinterlegt am:10 Jun 2016 17:07
Letzte Änderung:06 Nov 2023 08:59

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.