Институт вычислительной математики и математической геофизики СОРАН

Тезисы докладов

Численное решение дифференциальных и интегральных уравнений

Это исследование сфокусировано на двух проблемах. Во-первых, на формировании в сильно устойчивом планетарном пограничном слое такого мезомасштабного явле-ния, как струя низкого уровня. Такая струя играет важную роль в переносе импульса и загрязнений воздуха. Ночная струя низкого уровня возникает вслед за ослаблением конвективных турбулентных напряжений от их полуденного максимума, позволяя ночным ветрам выше пограничного слоя ускоряться до сверхгеострофических значений [1]. Турбулентность, генерируемая сильным сдвигом на нижней ветви струи, может индуцировать ночное перемешивание и усиливать процессы обмена ‘поверхность-атмосфера’, а также оказывать влияние на дисперсию опасных материалов вблизи поверхности. Во-вторых, на описании поведения турбулентного числа Прандтля в устойчивом планетарном пограничном слое, полученном измерениями в атмосфере[2], лаборатории [3], а также LES методом [4]. Эти данные показывают, что в устойчиво стратифицированных течениях турбулентное пере-мешивание существует и при числах Ричардсона существенно превосходящих еди-ницу, т.е. обратное турбулентное число Прандтля уменьшается с ростом устой-чивости. Такое парадоксальное поведение обычно связывается с присутствием внутренних гравитационных волн в устойчиво стратифицированных пограничных слоях. Они предположительно усиливают перенос импульса посредством членов с градиентом давления в уравнениях Навье-Стокса, в то время как гравитационные волны не оказывают воздействия на перенос скаляра (тепла). В этом исследовании показано, что улучшенная математическая мезомасштабная модель атмосферного пограничного слоя, базовым элементом которой является трёхпараметрическая схема описания турбулентности, полученная путем осреднения системы уравнений Навье-Стокса, способна воспроизвести оба явления с количественной достоверностью. Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант №09-05-00004а), Президиума СО РАН (интеграционный проект №23 по фундаментальным исследованиям), Президиума РАН (программа №16) и Отделения математических наук РАН (программа 1.3). ЛИТЕРАТУРА 1.Blackadar A.K. Boundary layer wind maxima and their significance for the growth of nocturnal inversions. // Bull. Amer. Meteor. Soc. 1957. Vol. 38. P. 283-290. 2.Monti H., Fernando H.J.S., Princevac M., Chan W.C., Kowalewski T.A., Pardjak E.R. Observations of Flow and Turbulence in the Nocturnal Boundary Layer over a Slope // J Atmos. Sci. 2002. Vol. 59. P. 2513-2534. 3.Strang E.J., Fernando H.J.S. Vertical mixing and transports through a stratified shear layer. // J. Phys. Oceanogr. 2001. Vol. 31. P. 2026-2048. 4.Beare R.J. and coauthors. An Intercomparison of large-eddy simulations of the stable boundary layer// Boundary Layer Meteorology. 2006. Vol. 118. P. 247-272.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
    Дата последней модификации: 06-Jul-2012 (11:49:22)