Simulation des Ausbreitungsverhaltens von Flugzeugabgasen

Zusammenfassung

Flugzeuge durchqueren die für das Leben auf der Erde bedeutenden Atmosphärenschichten. Dabei stoßen sie Abgase aus, die ein unterschiedliches Reaktionsverhalten in den verschiedenen Schichten aufzeigen. Die Auswirkungen dieser Emissionen sind bekanntlich gravierend: vermehrte künstliche Wolkenbildung und eine damit einhergehende Verstärkung des Treibhauseffektes, Umweltschädigung durch Ozon in unteren Atmosphärenschichten, und das Aufzehren von Ozon in oberen Schichten. Unterschiedliche Wetterbedingungen wirken sich auf das Ausbreitungsverhalten und die ablaufenden Reaktionen mit Aerosolen der Luft aus. Mit Hilfe von Simulationen auf Partikel-Basis und meteorologischen Modellen läßt sich das Verhalten von Abgasemissionen in den verschiedenen Atmosphärenschichten aufzeigen. Partikel beinhalten feststehende Parameter, die die Interaktion mit anderen Partikeln und mit Festkörpern steuern und Statusvariablen, die während einer Simulation modifiziert werden. Jedes Partikel wird durch eine Menge von “Nachbarn” direkt und durch weiter entfernte Partikel beeinflußt. Diese Beeinflußung läßt sich in Gesetzen und Regeln ausdrücken. Hinzu kommt das Regelwerk, daß die Ausbreitungseigenschaften der Schadstoffpartikel beschreibt. Die Wetter- und Umweltbedingungen ergänzen das Regelwerk der Simulation und erhöhen den Realitätsgrad. Die Auswertung des umfassenden Regelsystems erfolgt auf der Basis der momentan definierten Umgebung. Dadurch kann man Klarheit über die Reaktionspartner und die anfallenden Schadstoffmengen gewinnen und in Animationen auf der Basis hoch-qualitativer Bilder verdeutlichen.