A Balaton 3D hidro- és termodinamikai modelljének továbbfej-lesztése

Célunk egy olyan igazolt hidro- és termodinamikai modell felállítása a Balatonra, amely részletes transzport vizsgálatokra és a későbbiekben akár az áramlások és hőmérsékleti viszonyok előrejelzésre is alkalmas lehet. Sekély tavakban szeles időben a hullámzás által befolyásolt felszíni és a fenékközeli határrétegek átfedhetik egymást, ennek következtében összetett áramlási és keveredési viszonyok alakulnak ki. Ezzel szemben, szélcsendes időben gyenge hőmérsékleti rétegződés jön létre, amely jellemzően éjszaka felszakad, napi ciklust eredményezve. A numerikus szimulációkhoz az FVCOM modellt alkalmaztuk, valamint áramlás- és hőmérsékletméréseket végeztünk egy nyílt vízi helyszínen, valamint a hőmérsékleteket egy partmenti helyen is rögzítettük a Keszthelyi-medencében. A modellt térben változó szélmezővel hajtjuk meg, annak érdekében, hogy figyelembe vehessük a belső határréteg-fejlődés és mezoskálájú változékonyság hatását a vízfelszínen ható szél-csúsztatófeszültségre. Előbbi a szélsebesség meghajtási hossz menti növekedését eredményezi. Megmutatjuk, hogy az inhomogén szélmeghajtás elengedhetetlen mind a tó különböző pontjain mért vízszint-kilendülések, mind a Keszthelyi-medence nyílt vizén jelentkező áramlási irányok pontos modellezéséhez. Az áramlás mellett a hőmérsékleti szerkezet megbízható szimulációja érdekében érzékenységvizsgálatot végeztünk a modell paramétereire, beleértve a légkör-víz közötti hőcsere paramétereit, a fénykioltási együtthatót és a turbulenciamodell háttérkeveredési együtthatóját. Összehasonlítjuk a Keszthelyi-medence közepén a modellezett és mért áramlásokat, hőmérsékleteket és annak rétegződését, utóbbit a potenciálisenergia-anomália mutatójával. A többcélú kalibráció nagy számú szimulációt igényel, hogy lefedjük a széles paraméterteret és egy optimális paraméterkombinációt találjunk.