Wereldwijd weerpatronen simuleren

Kennis van lokale weersomstandigheden is voor bepaalde projecten van essentieel belang. Om onderzoek te doen naar windhinder, winddrukken, luchtkwaliteit, opwarming (heat islands) en geurverspreiding op lokaties waar meteorologische gegevens niet of beperkt beschikbaar zijn, moeten alternatieve informatiebronnen worden aangeboord. De juiste meteorologische beginvoorwaarden hebben immers een directe invloed op het resultaat van rekenstudies. Sinds enige tijd beschikt Peutz over meteorologische computermodellen om weerpatronen op lokaal niveau te kunnen voorspellen. Ook de invloed van bijvoorbeeld een groot bouwplan op de lokale weersomstandigheden kan met deze meteorologische modellen voorspeld worden.

De conventionele methoden voor het analyseren van weerpatronen op een projectlocatie bestaan uit het bestuderen van weerdata van de dichtstbijzijnde weerstations. Peutz heeft onderzocht of het gebruik van een meteorologisch computermodel nauwkeurig genoeg is om van een specifieke projectlocatie bruikbare weergegevens te berekenen. Met zo'n meteorologisch model is het mogelijk weerpatronen te simuleren op vrijwel elke locatie op aarde. Met deze techniek kunnen weersomstandigheden berekend worden ongeacht de afstand tot het dichtstbijzijnde weerstation.

De simulaties worden gemaakt op basis van hoge resolutie geografische data van de locatie. Hierdoor is de invloed van bijvoorbeeld valleien, grote steden of kusten in de simulatie inbegrepen. Deze gegevens worden vaak aangevuld met meteorologische observaties ter plaatse (weerballonnen e.d.). Validatiestudies tonen aan dat de resultaten goed overeenkomen met de observaties van weerstations.

Om de mesoschaal meteorologische verschijnselen te modelleren van de locatie in kwestie wordt bij Peutz het vijfde generatie Mesoschaal Model (MM5) gebruikt. Het model is ontwikkeld door de Pennsylvania State University (PSU) in samenwerking met het National Center for Atmospheric Research (NCAR). De dimensies van het model kunnen variëren van enkele tot duizenden kilometers, afhankelijk van de omvang van het meteorologisch verschijnsel. De ingenieurs van Peutz kunnen ook landschappen programmeren voor simulaties van toekomstige constructies op snel ontwikkelende locaties.

Deze toepassing wordt nog krachtiger wanneer MM5 output wordt gebruikt als invoer voor een Computational Fluid Dynamics onderzoek (CFD) en/of windtunnelmetingen. Temperatuur, windsnelheid en -richting kunnen met MM5 berekend worden met een resolutie van één bij één kilometer door gebruik te maken van specifieke weerdatasets. Daarmee kunnen dan:
de berekende omstandigheden gebruikt worden met CFD software om kleinschaligere simulatie te maken van een meter bij een meter resolutie.
windstatistieken berekend worden van een locatie die gebruikt kunnen worden voor windtunnelmetingen van zeer hoge gebouwen. Hierdoor kunnen de effecten van windrotatie op grotere hoogtes in de simulatie inbegrepen worden.

De ervaring die is opgedaan in enkele projecten leert dat MM5 een waardevolle toevoeging biedt aan wind- en temperatuurstudies van projecten.

Voor meer informatie: m.vanuffelen@mook.peutz.nl

Terug naar Home