|
Titel:
|
|
Eindrapport harmonisatie meteo-preprocessing
|
|
|
|
Auteur(s):
|
Erbrink, J.J.; Vermeulen, A.T.; Sauter, F.; Bosveld, F.C.; Ratinger, S. van
|
|
|
|
Gepubliceerd door:
|
Publicatie datum:
|
|
ECN
Environment & Energy Engineering
|
20-9-2012
|
|
|
|
ECN publicatienummer:
|
Publicatie type:
|
|
ECN-O--12-023
|
Overig
|
|
|
|
Aantal pagina's:
|
Volledige tekst:
|
|
61
|
Niet beschikbaar.
|
Samenvatting:
In dit rapport is uitvoerig nagegaan welke parameters in de meteorologische preprocessing onderhevig zijn aan keuzemogelijkheden die bij verschillende modellen worden toegepast. Het gaat dan om de volgende zaken:
? Bepaling van wrijvingssnelheid u* en Monin-Obukhov lengte L en begrenzingen ervan
? De windsnelheid (en windrichting; het windveld) en begrenzingen ervan
? De hoogte van de oppervlaktelaag
? Het vertikaal temperatuurprofiel
? De grenslaaghoogte
? De wolkenbasis
De werkwijze om u* en L te bepalen is op details te verbeteren:
? handhaaf de begrenzing van L>100*z0 in stabiele condities.
? Laat de ondergrenzen van u* en L voorts los,
? (op meer lange termijn) voor stabiele condities verdient het aanbeveling om te onderzoeken of uitbreiding van de parametrisering van de langgolvige stralingsbalans winst oplevert bij de berekening van de stabiele grenslaaghoogte. Dit heeft alleen zin als er validatiemateriaal voorhanden is, anders wordt het ene concept vervangen door een andere zonder een experimentele toets.
Ten aanzien van de windvelden is gezocht naar een methodiek die recht doet aan de beschikbaarheid van meer meetstations van KNMI. Hiervoor zijn diverse mogelijkheden voorhanden, die kunnen leiden tot significante veranderingen in berekende concentraties. Dit heeft dan impact op niet alleen NNM berekeningen, maar ook op SRM1 en SRM2 berekeningen. Aanbevolen wordt dit in samenhang met de werkwijze rond OPS beter uit te zoeken en te komen tot een universele, geaccepteerde en up-to-date windvelden-set (windsnelheden en windrichtingen). Bovendien kan dit niet losgezien worden van de wijze waarop de terreinruwheid wordt gehanteerd in de diverse modellen.
Ten aanzien van de terreinruwheid wordt geconcludeerd dat hier sprake is van een relevante omissie in de nu in gebruik zijnde waarden van de ruwheid. Dit wordt veroorzaakt door het baseren van de ruwheid op alleen het landgebruik, waarbij dan niet meegenomen worden de effecten van orografie en lijnelementen. Het is sterk aan te bevelen dit te corrigeren, ook weer in samenhang met de werkwijze in OPS.
Het is logischer een oppervlaktelaag hoogte van 0,1*zi aan te nemen (echter dient dit in combinatie met het loslaten van de ondergrens voor menghoogte gedaan te worden!).
In het NNM en OPS wordt voor de pluimstijging gebruik gemaakt van een vertikale temperatuurgradiënt, die in OPS een vaste waarde kent en in NNM meer gedifferentieerd is. Een methode voor een meer locatieafhankelijke temperatuurgradiënt in de onderste regionen (10-50 m) wordt aanbevolen en is ingebouwd in de PreSRM. Aanbevolen wordt deze zowel voor OPS als voor NNM toe te passen; tevens wordt ter harmonisatie aanbevolen om de vaste temperatuurgradiënt in OPS te vervangen door naar windrichting en seizoen gedifferentieerde waarden van NNM.
Uit rekenexcercities met het NNM is gebleken –door toepassing van deze beter onderbouwde temperatuurgradiënten- dat de pluimstijgformules in NNM (en ook in OPS) voor neutrale condities enerzijds en stabiele conditie anderzijds niet goed aansluiten voor relatief kleine emissies (<5 MW). Aanbevolen wordt voor kleine emissies (zoals binnenvaartschepen, kleine industrieën en stallen) een betere formulering te zoeken en te implementeren in de computercodes.
Voor wat betreft de grenslaaghoogte wordt geadviseerd:
? Laat de ondergrens voor de grenslaaghoogte in NNM vervallen.
? Neem in OPS de temperatuurgradiënt voor de hogere luchtlagen van NNM over.
Aan de kust is niet uitgesloten dat de grenslaaghoogte beïnvloed wordt door de land-zee overgang; in de literatuur wordt deze locatie-afhankelijke grenslaaghoogte (laag bij zee; hoger naarmate men landinwaarts gaat) aangeduid met de TIBL. Verkennende berekeningen (onder conservatieve aannamen) laten zien dat grondconcentraties significant beïnvloed kunnen worden door de aanwezigheid van de TIBL. Dit geldt dan voor hoge bronnen (>>60 m) en voor relatief korte afstanden (<5 km).
Voor de formulering van de wolkenbasis (relevant voor de natte depositie) wordt aanbevolen een formulering te gebruiken op basis van de standaard temperatuur en dauwpunt waarnemingen. Door het aanpassen van de formulering aan de hand van ceilometer waarnemingen is een redelijke inschatting van de wolkenbasis hoogten mogelijk.
Terug naar overzicht.