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Evaluation of a forest parameterization to improve boundary layer flow simulations over complex terrain. A case study using WRF-LES V4.0.1

Quimbayo-Duarte, Julian und Wagner, Johannes und Wildmann, Norman und Gerz, Thomas und Schmidli, Juerg (2022) Evaluation of a forest parameterization to improve boundary layer flow simulations over complex terrain. A case study using WRF-LES V4.0.1. Geoscientific Model Development, 15 (13), Seiten 5195-5209. Copernicus Publications. doi: 10.5194/gmd-15-5195-2022. ISSN 1991-959X.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
13MB

Offizielle URL: https://gmd.copernicus.org/articles/15/5195/2022/

Kurzfassung

We evaluate the influence of a forest parametrization on the simulation of the boundary layer flow over moderate complex terrain in the context of the Perdigão 2017 field campaign. The numerical simulations are performed using the Weather Research and Forecasting model in large eddy simulation mode (WRF-LES). The short-term, high-resolution (40 m horizontal grid spacing) and long-term (200 m horizontal grid spacing) WRF-LES are evaluated for an integration time of 12 h and 1.5 months, respectively, with and without forest parameterization. The short-term simulations focus on low-level jet events over the valley, while the long-term simulations cover the whole intensive observation period (IOP) of the field campaign. The results are validated using lidar and meteorological tower observations. The mean diurnal cycle during the IOP shows a significant improvement of the along-valley wind speed and the wind direction when using the forest parametrization. However, the drag imposed by the parametrization results in an underestimation of the cross-valley wind speed, which can be attributed to a poor representation of the land surface characteristics. The evaluation of the high-resolution WRF-LES shows a positive influence of the forest parametrization on the simulated winds in the first 500 m above the surface.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/187338/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Evaluation of a forest parameterization to improve boundary layer flow simulations over complex terrain. A case study using WRF-LES V4.0.1
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Quimbayo-Duarte, JulianGoethe Universität FrankfurtNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, JohannesDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wildmann, NormanDLR, IPAhttps://orcid.org/0000-0001-9475-4206NICHT SPEZIFIZIERT
Gerz, ThomasDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmidli, JuergGoethe Universität FrankfurtNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:7 Juli 2022
Erschienen in:Geoscientific Model Development
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:15
DOI:10.5194/gmd-15-5195-2022
Seitenbereich:Seiten 5195-5209
Verlag:Copernicus Publications
ISSN:1991-959X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Wald, Wetter, Vorhersage, Modellentwicklung
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Photovoltaik und Windenergie
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Windenergie
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Verkehrsmeteorologie
Hinterlegt von: Wildmann, Norman
Hinterlegt am:07 Jul 2022 13:18
Letzte Änderung:18 Jul 2022 12:57

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