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Simulation of realistic location-related wind distributions with the mesoscale model FITNAH

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Abstract:

Knowledge of the frequency distribution of wind direction, wind speed and stability classes is of fundamental importance for providing an expert opinion, not only in the course of governmental authorisation procedure. To seriously and responsibly carry out immission forecasts (dispersion calculations) for air-pollution such as dust, gases or odours, a corresponding location-related distribution is imperative. The calculation of realistic location-related wind distributions by means of numerical simulation is demonstrated by the application to the area of Stuttgart. The simulations have been performed with the well known mesoscale model FITNAH. In comparison to measured data, it can be shown that FITNAH is able to provide realistic location-related wind distributions even if very complex terrain structures are involved. Furthermore, it is evident that the application of FITNAH has great advantages in comparison to simple diagnostic wind field models. Because of the recently achieved state of computer power of PC’s, the routinely and cost-effective use of FITNAH for providing expert opinion is now possible.

Die Kenntnis der Häufigkeitsverteilung der Windrichtung, der Windgeschwindigkeit und der Ausbreitungsklassen ist von fundamentaler Bedeutung für die gutachtliche Tätigkeit nicht nur im Rahmen von Genehmigungsverfahren. Für eine seriöse und verantwortliche Durchführung von Immissionsprognosen (Ausbreitungsrechnung) für Luftbeimengungen wie Stäuben, Gasen oder Gerüchen ist eine entsprechende Verteilung unverzichtbar. Das Generieren realistischer standortbezogener Windstatistiken mit Hilfe numerischer Simulation wird am Beispiel des Großraum Stuttgart vorgestellt. Verwendung findet das bereits vielfach bewährte Mesoskalen-Modell FITNAH. Im Vergleich mit gemessenen Verteilungen wird nicht nur gezeigt, dass FITNAH realistische Verteilungen berechnet. Es wird darüber hinaus deutlich, dass die Anwendung dieser Modelltechnologie erhebliche Vorteile gegenüber einfachen, diagnostischen Windfeldmodellen besitzt. Durch die immens gestiegene Rechenleistung der gegenwärtigen PC-Generation ist nunmehr die routinemäßige Anwendung des Modells FITNAH in der gutachtlichen Tätigkeit kosteneffizient realisierbar.

Keywords:

Document Type: Research Article

DOI: https://doi.org/10.1127/0941-2948/2001/0010-0235

Publication date: 2001-07-01

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