Modellierung von Strukturen und Prozessen

Das quantitative Verständnis und damit die Vorhersage von Fluss und Transport in Böden ist aufgrund der inhärenten Heterogenität des Materials auf allen Raumskalen äußerst schwierig. Neben der direkten Messung räumlicher Strukturen (hier), versuchen wir die Prozesse der Strukturbildung in terrestrischen Systemen zu verstehen. Beispiele sind die Dynamik von Rissmustern in Tonböden (Abbildung oben), die Entstehung von Bioporen oder die Musterbildung von Bodentypen in der Landschaft.

Dabei stehen folgende Fragen im Vordergrund: Welches sind die relevanten Strukturen auf der gegebenen Raumskala bezogen auf die interessierenden Prozesse? Inwieweit ist es möglich kleinskalige Hetrogenitäten durch 'effektive' Materialeigenschaften auf der größeren Skala zu ersetzen? Diese Fragen werden über die numerische Simulation der Prozesse in modellierten oder gemessenen Strukturen bearbeitet.

Publikationen:

Köhne, M., Schlüter, S., and Vogel, H.-J., 2011: Predicting solute transport in
structured soil using pore network models, Vadose Zone Journal, in press.

Schlüter, S., and Vogel, H.-J., 2011: On the reconstruction of structural and functional
properties in random heterogeneous media, Adv. Water Res., 34, 314-325.

Vogel, H.-J., Weller, U., and Ippisch, O. 2010: Non-equilibrium in soil hydraulic
modelling, J. Hydrol, 393, 20-28, doi: 10.1016/j.jhydrol.2010.03.018

Kontakt:

Prof. Dr. Hans-Jörg Vogel,
Dr.Ulrich Weller