Численное моделирование взаимодействия атмосферы с водоемами суши

• Автор: Степаненко, Виктор Михайлович
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 с. : ил.

Глава 1. Обзор современного состояния проблемы. Глава 2. Численная реализация модели. Глава 3. Верификация мезомасштабной модели и параметризации водоемов. Глава 4. Агрегирование турбулентных потоков над гидрологически неоднородной сушей. Метод эффективных параметров. Другие методы агрегирования турбулентных потоков. Методика верификации мозаичного метода агрегирования. Ошибки мозаичного метода в дневное время суток. Ошибки мозаичного метода в ночное время суток0
наблюдениями iv . Гранкина, . Тем не менее, не для всех водоемов одномерное приближение можно считать оправданным как показано в некоторых работах Гречушникова, , в водохранилищах тепловой эффект горизонтальной адвекции может быть сопоставим с эффектом вертикального теплообмена. Из этого следует, в модели существенно проточного водоема необходимо вводить по крайней мере одно горизонтальное измерение, параллельное ведущему течению. Создано достаточно большое количество одномерных моделей водоемов, используемых в задачах взаимодействия водоемов с атмосферой.


В то же время, в моделях, работающих в исследовательском режиме, все чаще используется е параметризация турбулентности Монин и Яглом, , , которая является более содержательной с физической точки зрения, чем диагностические схемы, но значительно уступает последним по вычислительной эффективности. Эта параметризация основана на решении двух прогностических уравнений относительно кинетический энергии турбулентности Е ТКЕ и скорости и диссипации е, а коэффициент турбулентности рассчитывается по значениям этих двух величин по известной формуле Колмогорова. Параметризация ке критикуется рядом исследователей, в частности, за то, что при выводе уравнения для е использованы недостаточно обоснованные гипотезы. Кроме того, как показывают численные эксперименты см. Тем не менее, на настоящем этапе е параметризация, по всей видимости, еще далеко не исчерпала потенциала развития в частности, предложены ее модификации, учитывающие производство ТКЕ за счет ссйш i . В качестве альтернативы е параметризации турбулентности ряд исследователей предлагает так называемую к параметризацию . ТКЕ заменяется уравнением для ш частоты турбулентности. Так или иначе, вопрос о степени физической адекватности той или иной параметризации турбулентности, по всей видимости, в настоящее время далек от удовлетворительного разрешения. Значительного продвижения в этом вопросе можно ожидать от сравнительных численных экспериментов по моделированию различных типов турбулентных течений, с привлечением всех предлагаемых параметризаций.