Modelle

 

​​​​​​​Im ZALF werden in den verschiedenen Programmbereichen und Forschungsplattformen eine Vielzahl unterschiedlicher Modelle entwickelt und eingesetzt. Im Folgenden finden Sie eine Auswahl an Modellen, welche für die HPC-Nutzung angepasst wurden.

MONICA

Das Akronym MONICA ergibt sich aus der Bezeichnung „MOdell für die Stickstoff- (engl. NItrogen) und Kohlenstoff- (engl. Carbon) -dynamik in Agrarökosystemen“. 

MONICA ist ein dynamisches, prozess-orientiertes Simulationsmodell, das den Transport und die biochemische Umsetzung von Kohlenstoff, Stickstoff und Wasser in Agrarökosyste​men beschreibt. Zu diesem Zweck werden im Tagesschritt die wichtigsten Prozesse im Boden und in der Pflanze mechanistisch abgebildet und auf eine Weise miteinander verknüpft, dass Rückkopplungen der einzelnen Prozesse möglichst naturnah wiedergegeben werden. MONICA arbeitet eindimensional und umfasst einen räumlichen Ausschnitt von etwa 1 m² Fläche bei einer Profiltiefe von 2 m.

MONICA @ GitHub

HERMES2GO

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​Hermes2Go ist die Neuimplementierung von HERMES, einem Modell zur Simulation der N-Dynamik in landwirtschaftlichen Pflanzen-Boden-Systemen. Es simuliert Bodenwasser und die N-Dynamik sowie das Pflanzenwachstum und die N-Aufnahme durch die Pflanzen. Das Modell berücksichtigt Prozesse der Verdunstung/Transpiration, des Wasser- und Nitrattransports im Boden, der Netto-N-Mineralisierung, der Denitrifikation und der Entwicklung der Pflanzenbiomasse und ihrer Verteilung auf die Pflanzenorgane.

HERMES2GO @ GitHub

SIMPLACE

SIMPLACE ist ein Modell-Framework, welches an der Universität Bonn entwickelt wurde, und für HPC-Anwendungen gut vom ZALF unterstützt wird.

„Das SIMPLACE Framework versucht die (an es) gestellten Anforderungen durch die Nutzung einer auf Standard-Technologien basierenden modularer Software-Architektur zu erfüllen. Es (das Framework) beinhaltet die notwendige Flexibilität von Wissenschaftlern angepasst, genutzt und erweitert zu werden. Die auf multithreading basierende Hochleistungsarchitektur erlaubt die Kalibrierung und Simulationen auf verschiedenen räumlichen Skalen.“ (übersetzt von der SIMPLACE-Webseite)

SIMPLACE Homepage