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In dieser Arbeit werden Verfahren vorgestellt, mit dem sich hochaufgelöste wissenschaftliche Illustrationen in einem interaktiven Vorgang erstellen lassen. Die Basis dafür bildet die neu eingeführte GPU-basierte Illustrations-Pipeline, in der auf Grundlage eines 3D-Modells Bildebenen frei angelegt und miteinander kombiniert werden können. In einer Ebene wird ein bestimmter Aspekt der Illustration mit einer auswählbaren Technik gezeigt. Die Parameter der Technik sind interaktiv editierbar. Um Effizienz zu gewährleisten ist das gesamte Verfahren so konzipiert, dass es soweit wie möglich die Berechnungen auf der GPU durchführt. So ist es möglich, dass die Illustrationen mit interaktiven Frameraten gerendert werden.
Ein Finite-Volumen-Modell des differentiell geheizten rotierenden Annulus wird verwendet, um die spontane Schwerewellenabstrahlung durch die großskalige, von baroklinen Wellen beherrschte Strömung zu untersuchen. Bei diesem Vorgang bilden barokline Wellen und der durch sie abgelenkte und verzerrte Strahlstrom, die sich näherungsweise im hydrostatischen und geostrophischen Gleichgewicht befinden, durch ihre Dynamik Ungleichgewichte aus, die sich als Schwerewellen ausbreiten. Neben der Anregung von Schwerewellen durch Prozesse wie Gebirgsüberströmung, Konvektion und Frontogenese, bildet dieser Vorgang vermutlich eine weitere wichtige Quelle von Schwerewellen in der Atmosphäre. Anders als für orographisch und konvektiv angeregte Schwerewellen gibt es für die spontane Schwerewellenabstrahlung bislang keine befriedigende Parametrisierung in Wettervorhersage- und Klimamodellen, die diesen Prozess nicht auflösen können. Die Durchführung von Messungen zur spontanen Schwerewellenabstrahlung in der Atmosphäre ist üblicherweise sehr aufwendig, sodass die Untersuchung dieses Vorganges in einem wiederholbaren und steuerbaren Laborexperiment reizvoll erscheint. Ob dafür möglicherweise das Experiment des differentiell geheizten rotierenden Annulus infrage kommt, untersuchen wir mit einem eigens dafür entwickelten numerischen Modell, dessen Tauglichkeit wir zunächst im Rahmen einer Validierung durch den Vergleich mit Labormessungen überprüfen. Damit die Ergebnisse zur Schwerewellendynamik im Annulus auf die Atmosphäre übertragbar sind, verwenden wir eine neue, atmosphärenähnliche Annuluskonfiguration. Im Gegensatz zu den klassischen Annuluskonfigurationen ist in der neuen Konfiguration die Brunt-Väisälä-Frequenz größer als der Coriolis-Parameter, sodass die Schwerewellen ein ähnliches Ausbreitungsverhalten zeigen sollten wie in der Atmosphäre. Deutliche Hinweise auf eine Schwerewellenaktivität in der atmosphärenähnlichen Konfiguration geben die horizontale Geschwindigkeitsdivergenz und eine Normalmodenzerlegung der kleinräumigen Strukturen der simulierten Strömung. Um der Herkunft der beobachteten Schwerewellen auf den Grund zu gehen, zerlegen wir die Strömung in den schwerewellenfreien quasigeostrophischen Anteil und den schwerewellenenthaltenden ageostrophischen Anteil. Bereiche innerhalb der baroklinen Welle, in denen ein erhöhter spontaner Antrieb des ageostrophischen Anteils durch die quasigeostrophische Strömung beobachtet wird, fallen mit Bereichen erhöhter Schwerewellenaktivität zusammen. Dies deutet darauf hin, dass die spontane Schwerewellenabstrahlung auch im Annulus zum Schwerewellenfeld beiträgt, sodass dieses Experiment als Labormodell dieser Schwerewellenquelle für deren weitere Erforschung geeignet erscheint.
Dies ist der neunte Artikel unseres Blogfokus zu Flucht und Migration. Immer mehr Menschen in Deutschland fühlen sich für die Situation Geflüchteter verantwortlich und wollen „helfen“. Im Zuge dieser „Helfer-“ bzw. „Willkommenskultur“ werden Flüchtlinge jedoch oft zu hilflosen „Opfern“ stilisiert, die keine eigene Stimme besitzen, um ihre Belange selbst zu äußern. Dabei gerät in Vergessenheit, dass durchaus schon seit einiger Zeit Anstrengungen der Geflüchteten bestehen, ihre Situation aus eigener Kraft zu verbessern und eigene politische Ziele zu artikulieren. „We Will Rise!“ lautete der Titel einer Ausstellung der Berliner Geflüchtetenbewegung zu vergangenen Protestaktionen, die vor kurzem in Berlin zu sehen war. Anstatt „Ärger zu machen“ forderte Thomas de Maizière jedoch jüngst im Gegenzug für die deutsche „Willkommenskultur“ eine „Ankommenskultur“ von Seiten der Geflüchteten. Er sorgte für Empörung, als er AsylbewerberInnen, die sich über die unsagbaren Zustände in überbelegten Massenunterkünften beschwerten, Undankbarkeit und zu hohe Ansprüche vorwarf. Bleibt also kein Platz für die Stimmen der Geflüchteten im aktuellen Diskurs um die deutsche „Willkommenskultur“?
In der momentanen politischen und medialen Auseinandersetzung um die Flüchtlingsaufnahme in Deutschland scheinen folgende Punkte selbstevident: Die gegenwärtige Flüchtlingsbewegung in die Bundesrepublik sei in ihrer Größe eine seit dem Ende des Zweiten Weltkriegs einzigartige Belastung für die Sozialsysteme. Auch seien für die meisten Skeptiker die ankommenden Flüchtlinge in ihrer kulturellen Eigenart von der deutschen Gesellschaft so verschieden, dass eine Integration quasi aussichtslos erscheine. Schließlich erwachse daraus eine fundamentale Gefahr für die soziale und politische Ordnung in Deutschland. Wobei (paradoxerweise) mit der Berufung auf dieses vermeintliche Bedrohungsszenario dann wiederholt der Ruf nach einer tatsächlichen rechtlichen und politischen Revision der bundesdeutschen Ordnung begründet wird.