Xem xét lại Giả thuyết Tỉ lệ Địa phương trong Sự nhiễu loạn của Tầng Biên Khí Quyển Được Phân tầng Ổn định: Sự Tích hợp giữa Các Đo đạc Thực địa và Thí nghiệm trong Phòng thí nghiệm với Các Mô phỏng Đồ thị Khổng lồ

Springer Science and Business Media LLC - Tập 119 - Trang 473-500 - 2005
Sukanta Basu1, Fernando Porté-agel1, Efi Foufoula-Georgiou1, Jean-François Vinuesa1, Markus Pahlow2
1St. Anthony Falls Laboratory, University of Minnesota, Minneapolis, U.S.A
2Institute of Hydrology, Water Resources Management and Environmental Engineering, Ruhr-University Bochum, Bochum, Germany

Tóm tắt

Giả thuyết ‘tỉ lệ địa phương’, lần đầu tiên được Nieuwstadt giới thiệu hai thập kỷ trước, mô tả cấu trúc nhiễu loạn của lớp biên ổn định một cách rất ngắn gọn và là một phần thiết yếu trong nhiều mô hình dự đoán thời tiết dựa trên đóng cửa địa phương. Tuy nhiên, tính hợp lệ của giả thuyết này trong điều kiện rất ổn định vẫn là một chủ đề gây tranh cãi. Ở đây, chúng tôi cố gắng giải quyết vấn đề gây tranh cãi này bằng cách thực hiện các phân tích sâu rộng về dữ liệu nhiễu loạn từ một số chiến dịch thực địa, thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và các mô phỏng đồ thị lớn. Một phạm vi lớn của độ ổn định, các điều kiện thực địa đa dạng và một tập hợp toàn diện các thống kê nhiễu loạn khiến nghiên cứu này trở nên nổi bật.

Từ khóa

#giả thuyết tỉ lệ địa phương #sự nhiễu loạn #lớp biên khí quyển #phân tầng ổn định #mô phỏng đồ thị khổng lồ

Tài liệu tham khảo

Basu, S., Foufoula-Georgiou, E., and Porté-Agel, F.: 2002, ‘Predictability of Atmospheric Boundary-layer Flows as a Function of Scale’. Geophys. Res. Lett. 29, doi:10.1029/2002GL015497

Beljaars A. (1992). ‘The Parameterization of the Planetary Boundary Layer’. ECMWF Meteorological Training Course Lecture Series, 1–57

Beljaars A. and Viterbo P. (1998). ‘The Role of the Boundary Layer in a Numerical Weather Prediction Model’. In: Holtslag A.A.M., Duynkerke P.G (eds). Clear and Cloudy Boundary Layers. Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences, Amsterdam, pp. 297–304

Canuto C., Hussaini M.Y., Quarteroni A., and Zhang T.A. (1988). Spectral Methods in Fluid Dynamics. Springer Verlag, Berlin Germany, 557 pp

Cuxart J., and Coauthors (2000). ‘Stable Atmospheric Boundary-Layer Experiment in Spain (SABLES 98): A Report’. Boundary-Layer Meteorol. 96:337–370

Ding F., Arya S.P., and Lin Y.-L. (2001). ‘Large-Eddy Simulations of the Atmospheric Boundary Layer Using a New Subgrid-Scale Model: Part II. Weakly and Moderately Stable Cases’. Environ. Fluid Mech. 1:49–69

Holtslag A.A.M. (2003). ‘GABLS Initiates Intercomparison for Stable Boundary Layer Case’. GEWEX News 13:7–8

Monin A.S. and Yaglom A.M. (1971). Statistical Fluid Mechanics: Mechanics of Turbulence Vol. 1. MIT Press, Cambridge, MA, 769 pp

Nieuwstadt F.T.M. (1985). ‘A Model for the Stationary, Stable Boundary Layer’. In: Hunt J.C.R (eds). Turbulence and Diffusion in Stable Environments. Clarendon Press, Oxford, U.K., pp. 149–179

Ohya Y., Neff D.E., and Meroney R.N. (1997). ‘Turbulence Structure in a Stratified Boundary Layer under Stable Conditions’. Boundary-Layer Meteorol. 83:139–161

Wyngaard J.C. (1973). ‘On Surface Layer Turbulence’. In: Haugen D.A (eds). Workshop on Micrometeorology. American Meteorological Society, Boston, pp. 109–149