Модификация схемы параметризации турбулентности устойчивого ПСА по результатам сравнительного анализа ошибок гидродинамического моделирования атмосферы

• Автор: Атласкин, Евгений Македонович
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Стр. АНИЦ ФМИ, Соданкюля
относительно холодной поверхностью, когда турбулентные пульсации поддерживаются за счет сдвига ветра с высотой. При низкой скорости ветра у поверхности выхолаживание УПС за. Результаты численных экспериментов проведенных в , показали, что при скорости приземного ветра ветерна высоте метров ниже 1. В условиях выхолаживания, приземного слоя вертикальные турбулентные пульсации могут заметно варьировать с высотой. Теория подобия МонинаОбухова, в которой предполагается наличие слояпостоянных турбулентных потоков у земли, в этом случае не применима. Роль температурной инверсии двояка
с одной1 стороны,, она подавляет турбулентные потоки, с другой усиливает градиент скорости ветра итем самым динамическую неустойчивость слоя. В результате вертикальные турбулентные пульсации имеют периодический характер. Данный процесс в литературе называется перемежающейся турбулентностью ,,. Гравитационные
волны, в УПС также формируются над поверхностью с неоднородной орографией 4. За счет ослабления динамического взаимодействия между слоями скорость ветра с высотой заметно возрастает.


При скоростях ветра у земли, близких к нулю, турбулентные потоки практически подавляются что приводит к выхолаживанию поверхности и слоя воздуха у поверхности без его прогрева со стороны верхних слоев. В литературе данный процесс называется отделением атмосферы от поверхности или охлопыванием
приземного слоя ,. При данном процессе слой турбулентного
перемешивания приподнят над поверхностью. Тепловой баланс на поверхности земли в. Адекватное описание приведенных выше процессов в ГМШП затруднено изза высоких требований к пространственному разрешению и, следовательно, вычислительным ресурсам. Задача усложняется при учете свойств поверхности. При безоблачном небе и слабом приземном ветре основными факторами, влияющими на потоки длинноволновой радиации и турбулентные потоки, являются орография и орографические элементы, тепло и влагопроводящие характеристики почвы, высота растительного и снежного покрова, а также концентрация парниковых газов. Излучательнся способность поверхности зависит от ее свойств, которые, как правило, заметно варьируются в пространстве. Последние представляют собой вторжение более холодного и, соотвественно, более плотного воздуха в. Турбулентные потоки в УПС наиболее чувствительны к орографическим элементам поверхности. Неоднородности в орографии являются причиной катабатичсский ветров ,, которые, в свою очередь, порождают турбулентность. Описание физических и динамических свойств УПС, таким образом, является нетривиальной задачей и требует как теоретитечского и экспериментального изучения свойств УПС, так и больших вычислительных ресурсов. Вычисление радиационных потоков в ГМПП основано на вертикальном и спектральном интегрировании функции излучения.