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Absorption in der Atmosphäre

Natürlich ist die Konzentration von CO2 und den anderen absorbierenden Gasen in der Atmosphäre vor allem abhängig von der Luftdichte ρ, also hauptsächlich von der Höhe. Wir haben auf der Seite ISA-Atmosphäre diese Abhängigkeit für eine normierte Athmosphärenschichtung gesehen, sie wird repräsentiert durch den Quotienten rho(h)/rho0, der immer kleiner oder gleich 1 ist. Die Datei mit den Atmosphärendaten wurde aus der Seite

engineeringtoolbox.com

- mit freundlicher Genehmigung, vielen Dank - kopiert. Damit können wir einfach einen höhenabhängigen Absorptionskoeffizienten κ ermitteln:

κ(h)=κ0*ρ(h)/ρ0

Benutzung des Programms

  1. Zuerst erstellen Sie ein Verzeichnis, in dem dieses Programm laufen soll.
  2. In diesem Verzeichnis benötigen Sie die Python-Quellcode-Dateien, die Gitter-Datei 101 Gitterpunkten "gitter_101_20000_fdm.dat", die datei mit den ISA-Atmosphärenwerten "ISA_standart.dat" und die Steuer-datei "steuer.txt". Diese Dateien liegen - mit der Dokumentationsdatei im -.tar-Archiev vor, welches in Ihrem Arbeitsverzeichnis entpackt werden kann. Sie können die Dateien auch einzeln herunterladen.
  3. Führen Sie einen Virenscan über dieses Verzeichnis durch. Z.B. ich benutze clamscan mit dem Befehl clamscan -r -i. Sie können natürlich einen anderen Virenscanner benutzen.
  4. Öffnen Sie in diesem Verzeichnis ein Konsolenfenster.
  5. In der Konsole wird das Programm mit python3 isa_atmosphaere_absorption_haupt.py gestartet.
  6. Nach dem Anzeigen der Steuerparameter erscheint eine Graphik, die mit dem kappa_init-Wert von 0.0001 aus der Steuerdatei erreichnet wurde.

Dokumentation

Archiv Python
Hauptprogramm in Python
Zeitdokumentation in Python
Steuereinheit in Python
Gitterleseeinheit in Python
Einleseeinheit ISA-Atmosphäre in Python
Recheneinheit in Python
Ausgabeeinheit in Python
Steuerdatei
Gitterdatei
Atmosphärendatei

Man sieht, daß die Intensität auch in der Maximalhöhe noch nicht auf 0 abgefallen, die Atmosphäre also noch nicht gesättigt ist.

Dieses verändert sich, wenn man den kappa_init-Wert um das 10-fache erhöht. Dazu müssen Sie mit einem Editor-Programm öffnen und den kappa_init-Wert entsprechend variieren.

Hier tritt ein Sättigungseffekt auf, die Intensität fällt weit vor der Maximalhöhe auf annähernd 0 ab.

Um herauszubekommen, bei welchem Absorptionskoeffizienten kappa_init ide Sättigung einsetzt, wurde das Programm wieder wie das Programm für Absorption in einem homogenen Medium variiert.

Benutzung des variierten Programms

  1. Zuerst erstellen Sie ein Verzeichnis, in dem dieses Programm laufen soll.
  2. In diesem Verzeichnis benötigen Sie die Python-Quellcode-Dateien, die Gitter-Datei 101 Gitterpunkten "gitter_101_20000_fdm.dat", die datei mit den ISA-Atmosphärenwerten "ISA_standart.dat" und die Steuer-datei "steuer.txt". Diese Dateien liegen - mit der Dokumentationsdatei im -.tar-Archiev vor, welches in Ihrem Arbeitsverzeichnis entpackt werden kann. Sie können die Dateien auch einzeln herunterladen.
  3. Führen Sie einen Virenscan über dieses Verzeichnis durch. Z.B. ich benutze clamscan mit dem Befehl clamscan -r -i. Sie können natürlich einen anderen Virenscanner benutzen.
  4. Öffnen Sie in diesem Verzeichnis ein Konsolenfenster.
  5. In der Konsole wird das Programm mit python3 isa_atmosphaere_absorption_kappa_variabel_1d_haupt.py gestartet.
  6. Nach dem Anzeigen der Steuerparameter erscheint eine Graphik, die mit dem kappa_init-Wert von 0.0001 aus der Steuerdatei erreichnet wurde.

Archiv python für variables kappa
Hauptprogramm in python für variables kappa
Steuereinheit in python für variables kappa
Gitterleseeinheit in python für variables kappa
Recheneinheit in python für variables kappa
Ausgabeeinheit in python für variables kappa
Zeit- und Datumseinheit in python für variables kappa
Steuerdatei für variables kappa
Gitterdatei mit 101 Gitterpunkten

Das Programm gibt dieses Bild aus: