Numerische Simulation der Schadstoffausbreitung über hügeligem Gelände/ Air pollution modeling in complex terrain

Zusammenfassung

Ziel dieser Arbeit war es, ein numerisches Modell zur Verfügung zu stellen, das Ausbreitungsvorgänge über komplexem Terrain, unter Berücksichtigung von Auftriebseffekten und instationären Wettersituationen, beschreiben kann, da Spitzenbelastungen durch solche meteorologischen Verhältnisse bedingt werden. Dies gelingt durch Lösen der Navier Stokes Gleichungen in Verbindung mit einer Energiegleichung und mehreren Schadstofftransportgleichungen. Der turbulente Charakter atmosphärischer Strömungen wird durch eine entsprechende Turbulenzparametrisierung berücksichtigt. Mithilfe eines solchen Modells können Aussagen über die Zuordnung von Immissionen auf einzelne Emittenten bei Spitzenbelastungen gemacht werden.

Abstract

The Simulation of transport and diffusion of released material cannot be done by Gauß models if complex terrain and recirculations due to the heat island of a city has to be taken into account. It is also impossible to calculate time dependent meteorological situations. Because high immission rates occure during such situations it was the aim of this work to develop a numerical model which has the capabilities to include these phenomena. This has been done by solving the Navier Stokes equations using appropiate parameters to account for atmospheric turbulence. With this model it is possible to calculate the contribution of a specific stack to the total concentration of pollutants via a transport equation.