Data-Assimilation and HPCN-Examples of the LOTOS-model

Photo-oxidants in the troposphere over Europe, with as main trace gas ozone. have been studied extensively over the last three decades. The key scientific question is the understanding of the processes which govern the photo-oxidant formation. The determination of these processes is also of policy relevance; ozone levels over Europe exceed regularly limit values. This fact requires the determination of abatement strategies to reduce ozone concentration. Such an abatement can only be effective, and cost-effective, in case the reasons for these high ozone levels are known, also in a quantitative way

Model validation of AOT 40

Atmospheric Transport-Chemistry (ATC) models which focus on photo-oxidant formation have been tested in general to a reasonable extent under episodic conditions. Much less has been done to perform integrated model testing directed to more longer time scales like a growing season or a year

Modelling of NO-NO2 concentrations in plumes : three chapters for the final report

II - Description of the chemical reactive plume model III - Wind tunnel experiments V - Evaluation of two chemical reactive plume model

Snelheidsverdelingen in kanalen met verschillende bodemprofielen

Een overzicht wordt gegeven van bij modellen gemeten snelheidsverdelingen over de dwarsdoorsnede van vier kanalen met verschillende bodemprofielen. Teneinde ook voor kanalen met andere bodemprofielen snelheidsverdelingen te kunnen bepalen, is een generalisatie gemaakt van de gemeten verdelingen. Als illustratie van het gebruik van de gevonden resultaten zijn hieruit zogenaamde correctiefactoren afgeleid. Deze dienen voor het corrigeren van de met behulp van een acoustische debietmeter op een bepaalde hoogte in het kanaal gemeten gemiddelde snelheid naar een totale gemiddelde snelheid over de kanaaldoorsnede, zodat daarmee het debiet nauwkeurig kan worden bepaald

Het gebruik van lucht voor de bestudering op modelschaal van stromingen in water

In het algemeen worden stromingsproblemen in water, zoals in kanalen, rivieren en estuaria, onderzocht in modellen waarbij als stromend medium ook water wordt toegepast. Vele laboratoria in binnen- en buitenland hebben op dit gebied een grote expertise opgebouwd. In een aantal gevallen is het mogelijk om luchtdoorstroomde modellen te gebruiken voor de bestudering van de stroming in water. Deze methode wordt echter opvallend weinig toegepast. Tot 1970 werd deze methode alleen gebruikt in de socialistische landen van Oost-Europa en bij het N.L.R. in Amsterdam, na 1970 incidenteel ook in West-Duitsland, Frankrijk en Portugal. Het gebruik van luchtdoorstroomde modellen heeft vele voordelen. Met name is het mogelijk om kleinere modellen toe te passen waarvan de constructie relatief eenvoudig is (geen lekkageproblemen), tevens is veelal de meetmethode in lucht eenvoudiger en is de meetnauwkeurigheid groter. Dit alles resulteert in een ordegrootte lagere kosten van een onderzoek met behulp van een model in lucht, dan in een watermodel. In het onderstaande zullen de mogelijkheden en beperkingen van het gebruik van modellen in lucht worden beschreven aan de hand van de zogenaamde schaalregels. Hierbij zal een onderscheid worden gemaakt tussen stromingen in gesloten leidingen, zoals deze bijvoorbeeld voorkomen in leidingsystemen bij sluizen en hevels, en stromingen met een vrij oppervlak, zoals optreedt bij rivieren en kanalen. Het nabootsen van waterstromingen in gesloten en open leidingen met behulp van een luchtdoorstroomd model isiLn het algemeen goed mogelijk mits aan de volgende punten wordt voldaan: - De stroming dient stationair te zijn, tijdsafhankelijke processen kunnen niet worden nagebootst. - De stroming in het prototype dient plaats te vinden langs hydraulisch ruwe wanden met een grote ruwheid, bij een stroming langs gladdere wanden is voorzichtigheid geboden bij de simulatie. - De nabootsing van open kanalen en rivieren is beperkt tot niet te smalle kanalen. Tot de grote voordelen van een luchtdoorstroomd model kunnen gerekend worden de grote meetnauwkeurigheid en het gebruik van kleine, eenvoudig te vervaardigen modellen

Memory effects in turbulent flows

Civil Engineering and Geoscience

Validation and verification of emission inventory data (chapter 5)

This chapter describes principles and practice of validation and verification of emission inventories as means to establish the quality of an emission inventory. It is argued that the perspective of the user of the data is important in defming the quality of emission data. Monitoring of the progress of (environmental) policy requires a different quality concept from the one that is used in scientific applications and the assessment of proposed abatement strategies. Validation is used for the assessment of the sound, agreed upon, approach of emission data collection, whereas verification refers to the establishment of the truth of the data. Validation therefore should be interpreted as the assessment of the procedural quality and verification as the assessment of the scientific quality

An analysis of regional differences in tropospheric ozone over Europe

It is a well known fact, based on observations and modelling studies, that there are large spatial gradients over Europe in ozone characteristics. These differences are caused by the differences in strength of the phenomena which determine the ozone concentration at a specific location: the precursor emissions and the resulting chemical production, the meteorological situation and the dry deposition. Ozone measurements show the differences in ozone characteristics, but do not reveal the reasons for the differences

Comparison of model results obtained with several European regional air quality models

An intercomparison study has been performed with four photo-oxidant dispersion models (EMEP, EURAD, LOTOS and REM3) which are currently capable of performing photo-oxidant formation calculations over larger path of Europe. The models, in principle, were run in the mode in which they are normally used, with their own input data and process descriptions. No attempt has been made to harmonize the input data. The study focused on the simulation of a six day episode (31 July-5 August, 1990) with relatively high observed ozone levels over northwest and central Europe (up to 140 ppbv) and which ended by a frontal passage. The study was mainly restricted to an analysis of the behaviour at four receptor sites across the centre of each modelling domain. Differences in yearly averaged anthropogenic emissions are in the order of 10% only. However, episode specific hourly emissions, both anthropogenic and biogenic, show much larger differences. Here up to 40% differences for anthropogenic emissions are found for central Europe while biogenic emissions differ even up to a factor 2-3. The meteorological data base for all models is created from the synoptic measurement network by different techniques. This can result in quite different model inputs as e.g. the value of the mixing height or trajectories. Other model inputs, e.g. dry deposition velocities or photolysis frequencies, show much closer agreements than expected from their derivation through different parameterizations. Model performance for the regional scale could only be observed for ozone. In central Europe, the large-scale ozone patterns are quite similar for all models. Here the temporal evolution at some receptor sites shows also a reasonable agreement with observations. However, in case a multi-component evaluation is possible it can be expected that differences between models can be revealed to a greater detail than was possible here. The model responses to emission reductions show substantial differences although the direction of the responses generally agree. The most complex model (EURAD) has the most pronounced response to anthropogenic emission reductions. The treatment of the biogenic emissions can have a large impact on scenario simulations