The function of the turbulent energy dissipation in the atmospheric surface layer

Authors: V.G. Voloshin, V.Yu. Kuryshina

Year: 2015

Issue: 16

Pages: 67-75

Abstract

The problem of energetics of atmospheric processes is one of the important problem in the modern meteorology. Distribution of the sources and sinks of energy, especially near the surface, also turbulent transport and transformation of energy reflect all features of the processes generated in the atmospheric boundary layer, their behavior and intensity.

Tags: atmospheric surface layer; non-dimensional functions of TKE dissipation; surface heat budget; temperature profiles; TKE dissipation; turbulence; turbulent flows; universal functions of wind shift

Bibliography

  1. Бызова Н.Л. Турбулентность в пограничном слое атмосферы / Н.Л. Бызова., В.Н. Иванов, Е.К Гаргер. – Л.: Гидрометиздат, 1991. – 293 с.
  2. Налбандян О.Г. Трехслойная динамическая модель взаимодей-ствия поверхности с приземным слоем атмосферы / О.Г. Налбандян, В.П. Кухарец, Г.С. Голицын // Изв. РАН Ф.А.О. – 2002. – Т. 38. – Вып. 3. – С. 293 – 300.
  3. Орленко Л.Р. Строение пограничного слоя атмосферы / Л.Р. Орленко. – Л.: Гидрометеоиздат, 1979. – 279 с.
  4. Вагер Б.Г. Пограничный слой атмосферы в условиях горизонтальной неоднородности / Б.Г. Вагер, Е.Д. Надежина. – Л.: Гидрометеоиздат, 1979. – 136 с.
  5. Frenzen P., Voge C.A. The Turbulent Kinetic Energy Budget in the Atmospheric Surface Layer. A Review and an Experimental Reexamination in the Field. Boundary-Layer Meteorology., 1992, vol. 60, pp. 49 – 76.
  6. Wyngaard J.C., Cote O.R. The Budgets of Turbulent Kinetic Energy and Temperature Variance in the Atmospheric Surface Layer. J. Atmos. Sci., 1971, vol. 28, pp. 190 – 201.
  7. Duynkerke P.G. Application of the E-e Turbulence Closure Model to the Neutral and Stable Atmospheric Boundary Layer. J. Atmos. Sci., 1988, vol. 45, pp. 865 – 880.
  8. Алоян А.Е. Моделирование динамики и кинетики газовых примесей в атмосфере / А.Е. Алоян – М.: Наука, 2005. – 400 с.
  9. Волошин В.Г. Динамическая модель загрязнения атмосферы с метеорологическим препроцессором / В.Г. Волошин, науч. ред. С.Н. Степаненко.− Одесса: Экология, 2013. − 296 с.
  10. Hsieh C.-I., Katul G.G., Schieldge J., Sigmon J., Knoerr K.R. Estimation of momentum and heat fluxes using dissipation and flux-variance methods in the unstable surface layer. Water resources research, 1996, vol. 32, № 8, pp. 453 – 2462.
  11. Kader B.A., Yaglom A.M. Mean fields and fluctuation moments in unstable stratified turbulent boundary layers. J. Fluid Mech., 1990, vol. 212, pp. 57 – 71.
  12. Монин А.С. Статистическая гидродинамика. Теория турбулентности / А.С. Монин, А.М. Яглом. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1996. – Т. 2. – 742 с.
  13. Степаненко С.Н. Энергобалансовая модель приземного слоя атмосферы / С.Н., Степаненко, В.Г. Волошин, В.Ю. Курышина // Украинский гидрометеорологический журнал. – 2011. – Вып. 9. – С. 38 – 59.
  14. Bradshaw P., Ferris D.H., Atwell N.P. Calculation of Boundary Layer Development Using the Turbulent Energy Equation. Journal of Fluid Mechanics, vol. 28, № 3, pp. 593 – 616.
  15. Holtslag A.A., Nieuwstadt F.T.M. Scaling the atmospheric boundary layer. J. Boundary-Layer Meteorology, 1986, vol. 36, pp. 201 – 209.
  16. Noilhan J., Planton S. A simple parameterization of land surface processes for meteorological models. J. Mon. Wea. Rev., 1989, vol. 117, pp. 536 – 549.
  17. Ньюстадт Ф. Атмосферная турбулентность и моделирование распространения примесей / Под ред. Ф. Ньюстадта и Х.Ван Дона. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 351 с.
  18. Kader B.A., Yaglom A.M. Heat and mass transfer lows for fully turbulent wall flows. Int. J. Heat Mass Transfer, 1972, vol. 15, pp. 2329 – 2351.
Download full text (PDF)