Evaluation Expert User

Die neuen hochaufgelösten ICON-LEM Simulationen ermöglichen einen bisher noch nie dagewesenen Einblick in die einzelnen Wolken- und Niederschlagsprozesse. Zur Sicherstellung der physikalischen Konsistenz des Modells und damit dem korrekten Verständnis von Prozessen ist allerdings eine umfassende Evaluierung essentiell. Die Evaluation Expert User koordinieren die unterschiedlichen Evaluierungsaktivitäten innerhalb des gesamten Projektes und sind die Ansprechpartner für alle damit zusammenhängenden Fragen.

Die einzelnen wissenschaftlichen Unterprojekte fokussieren sich vor allem auf verschiedene Aspekte des Modells wie bspw. unterschiedliche Wolkenphysikschemata, Atmosphäre-Land-Austausch Prozesse sowie viele weitere Bereiche. Zur Einordnung der Ergebnisse sowie auch zum Vergleich mit der Realität, werden die Modelldaten mit Beobachtungen verglichen und durch diese evaluiert. Eine Synthese dieser verschiedenen Aspekte sowie die Erkennung gemeinsamer Merkmale und möglicher Widersprüche der Resultate ist entscheidend. Das Feedback der Community wird über das gesamte Projekt kommuniziert und mit den Modellentwicklern besprochen um das Modell und unser Verständnis über die Atmospäre zu verbessern. Workshops werden organisiert um die Ergebnisse auszutauschen und die Zusammenarbeit zu fördern.

Online Modell Evaluierung

Die deutschlandweiten Large-Eddy Simulationen und auch die des tropischen Gebiets produzieren riesige Datensätze von mehreren Terabytes und benötigen gleichzeitig enorme Rechenleistung auf dem Supercomputer des Deutsche Klimarechenzentrums (DKRZ). Hierfür ist eine Qualitätskontrolle unabdingbar, die sofort das Modell auf unrealistische Modellergebnisse oder phyikalische Inkosistenzen prüft. Ebenfalls sind Übersichtsvisualisierungen der Modelldaten essentiell, um die riesigen Datenmengen zugänglich zu machen und eine schnelle Übersicht über interessante Wettersituationen zu bekommen.

Zur Qualitätssicherung als auch zur Erstellung von generellen Visualisierungen wurde eine Evaluation Toolbox innerhalb des Projektes entwickelt und frei zugänglich gemacht. Sie kombiniert automatisch Modellresulate mit zugehörigen Beobachtungen, die von verschiedenen Open-Access Onlinedatenbanken wie SAMD und der NASA heruntergeladen werden. Anschließend werden die Grafiken automatisch auf den öffentlich zugänglichen Swiftbrowser des DKRZ hochgeladen, wo sie für jeden bequem per Webbrowser abrufbar sind. Die Toolbox unterstützt eine allumfassende ICON-LEM Evaluierung auf der Basis von atmosphärischen Parametern wie Temperatur-, Feuchte-, Windgeschwindigkeitsprofilen, Niederschlag und Wolkenbedeckungsgrad aus verschiedenen Beobachtungsprodukten. Zusätzliche atmosphärische Parameter können jederzeit ergänzt werden und weitere automatisch erzeugte Produkte sind bereits in der Planung.

Beispieloutput für den 16. August 2013

Die untere Abbildung wurde mit der Evaluation Toolbox erstellt, welche benutzt werden kann um eine schnelle Einschätzung über die Qualität der Modellergebnisse zu bekommen. Der gesamte Code der Toolbox ist unter https://github.com/akiohansen/ICON_OnlineEval frei für jeden zugänglich und die gesamte Community ist herzlich dazu eingeladen mit zur Weiterentwicklung beizutragen.

Der Beispielout zeigt unter anderem die Temperatur-, Feuchte- und Windprofile von verschieden Radiosondenstationen, welche mit dem 1D Meteogramm Output des ICON-LEM Modells verglichen wird.


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