Апробація чисельної моделі граничного шару атмосфери на базі даних експеримента Wangara

Автори: Казаков О.Л., Іванова О.В.

Рік: 2010

Випуск: 10

Сторінки: 97-111

Анотація

На підставі даних експерименту Wangara зроблена апробація одновимірної чисельної моделі граничного шару атмосфери (ГША) з метою встановлення його термодинамічної структури у різні часи доби над суходолом. Система рівнянь моделі була замкнена або з різним порядком замикання (першим або 1.5) або різними засобами (“b-l” або “b-ε “). Серед моделей першого порядку замикання були такі, що були створені за допомогою моделі високого рівня замикання, тобто з використання рівняння кінетичної енергії вертикальних пульсацій швидкості для стійко-стратифікованого граничного шару. Всього було виконано 12 експериментів, наведен аналіз якісної та кількісної відповідності результатів розрахунків натурним даним.

Теги: "bl" та "b-ε " замкнення; граничний шар; коефіцієнти кореляції та розбігу; одновимірна модель; термодинамічна структура; турбулентність; шлях перемішування

Список літератури

  1. Зилитинкевич С.С., Эльперин Т., Клиорин Н., Рогачевский И. Замыкание уравнений Рейнольдса для устойчиво стратифицированных турбулентных течений в атмосфере и океане // Український гідрометеорологічний журнал. – 2009. –   № 4. – С. 75-102.
  2. Cuxart J., Holtslag A.A.M., Beare R.J., Bazile E., Beljaars A. and atc. Single-column model intercomparison for a stably stratified atmospheric boundary layer // Boundary-Layer Meteorology. – 2006. – N 118. – P. 273-303.
  3. Демченко П.Ф. Параметризация высоты планетарного пограничного слоя при переходе к устойчивой стратификации // Мат. модирование процессов в пограничных слоях атмосферы и океана. – М., 1989. – С. 23-26.
  4. Chimonas G. Steps, waves and turbulence in the stably stratified planetary boundary layer // Boundary-Layer Meteorol. – 1999. – 90, N 3. – P. 397-421.
  5. Zilitinkevich S.S., Esau I.N. On integral measures of the neutral barotropic planetary boundary layer // Boundary-Layer Meteorol. – 2002. – 104, N 3. – P. 371-379.
  6. Malbakhov V.M., Shlychkov V.A. Numerical modeling of a coherent structures ensemble with convection in the atmospheric boundary layer // Bull. Novosib. Comput. Cent. Ser. Numer. Model. Atmos., Ocean and Environ. Stud. – 2001. – N 7. – P. 35-41.
  7. Mitzeva Rumjana, Gerova Gerdana Numerical study of the heat and moisture exchange in the morning boundary layer// Idojaras. – 2000. – 104, N2. – P. 109-122.
  8. Letzel Maraus Oliver, Raosch Siegfried Large eddy simulation of thermally induced oscillations in the convective boundary layer// J. Atmos. Sci. – 2003. – 60, N 18. – P. 2328-2341.
  9. Weng Wensong, Taylor Peter A. On modeling the one-dimensional atmospheric boundary layer // Bounday-Layer Meteorol. – 2003. – 107, N2. – P. 371-400.
  10. Clarke R.H., Dyer A.J., Brook R.R., Reid D.G., Troup A.J. The Wangara experiment: boundary layer data //
  11. Сухоруков В.А. Иерархия моделей вертикального турбулентного обмена в океане / В.А. Сухоруков, Н.В. Дмитриев, С.Н. Лихачев // Метеорология и гидрология. – 1990. – № 10. – С. 74-82.
  12. Дмитриев Н.В., Лихачев С.М. Численные эксперименты с нестационарной моделью взаимодействующих слоев атмосферы и океана // Математические модели в исследовании динамики океана. – Новосибирск: ВЦ СОАН СССР, 1992. – C.51-64.
  13. Колинко А.В. Статистическая структура крупномасштабных океанологических полей на Ньюфаундленском энергетическом полигоне //Метеорология и гидрология. – 1990.– № 8. – с. 102–107.
Завантажити повний текст (PDF)