WarmWorld - ELPHE: Ermöglichung von Lagranian Particle Tracking für hochauflösende und unstrukturierte Gitter

Das Ziel von ELPHE ist die Erweiterung der weithin genutzten Toolbox Parcels [1] die Lagrangesche Ozeananalysen ermöglicht, sodass auch unstrukturierte Gitterdaten von Modellen wie ICON [2] und FESOM2 [3] genutzt werden können. Dies erfordert 1) eine technische Weiterentwicklung der Optionen von Parcels, welche die effiziente Partikelverfolgung auf unstrukturierten, hochauflösenden Ozeanmodelldaten ermöglicht, 2) theoretische Entwicklungen, die eine möglichst physikalische Interpolation auf unstrukturierten Gittern liefern, und 3) ausgiebige Tests und Vergleichsläufe, um den Einfluss möglicher Fehlerquellen quantifizieren zu können. Dabei wird in diesem Zusammenhang die physikalische Fragestellung angesprochen, wie sich Konnektivitäten im Atlantik darstellen und von unterschiedlichen Modellen und mit unterschiedlichen Auflösungen wiedergegeben werden, und wie diese Erkenntnisse von der expliziten Darstellung kleinskaliger Prozesse bei hoher Auflösung abhängen. Das Projekt wird sowohl klassische, lineare oder kubische als auch neue, physikalisch optimierte Interpolationsmethoden und ihren Effekt auf die Partikelverfolgung auswerten. Physikalisch optimierte Interpolation auf unstrukturierten Gittern dient der Vermeidung von unrealistischer Divergenz des interpolierten Strömungsfeldes und der Minimierung unrealistischer vertikaler Geschwindigkeiten und wird innerhalb dieses Projektes entwickelt. Dies verbessert die Nutzbarkeit von Parcels auch über ICON und FESOM2 hinaus, wird aber vorrangig dazu beitragen, dass künftige Partikelverfolgung auf Modelldaten von ICON und FESOM2 leicht zugänglich und zuverlässig mit Parcels vollzogen werden kann. Dabei handelt es sich bei ELPHE um eine Zusammenarbeit zwischen GEOMAR, AWI, MPI-M und den OceanParcels Entwicklungsteam, um einen dirketen Austausch zwischen den verschiedenen Modellentwicklungsinstituten zu gewährleisten. Restlicher Text siehe Antragsformular!