Функции диссипации турбулентной энергии в приземном слое атмосферы

Авторы: В.Г. Волошин, В.Ю. Курышина

Год: 2015

Номер: 16

Страницы: 67-75

Аннотация

На основе стандартных метеорологических наблюдений, с помощью энергобалансовой модели приземного слоя атмосферы получены функции и средняя скорость диссипации турбулентной энергии. Модель обеспечивает “замыкание” теплового баланса поверхности, баланса потоков диссипации кинетической энергии турбулентности (КЭТ) и выравнивания температурных неоднородностей в турбулизированном потоке. Модель построена на базе теории приземного слоя Монина-Обухова. Результаты сравниваются с аналогичными моделями других авторов.

Теги: диссипация КЭТ; приземный слой атмосферы; профиля температуры; тепловой баланс земной поверхности; турбулентные потоки; универсальные функции сдвига ветра

Список литературы

  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 взаимодействия 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.
Скачать полный текст (PDF)