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An Eddy-diffusivity/Mass-flux Boundary Layer Parameterization Based on the TKE Equation: a Dry Convection Case Study

机译:基于TKE方程的涡流扩散/磁通边界层参数化:干对流案例研究

摘要

Se propone una parametrización de flujo de masa/difusividad turbulenta (EDMF) basada en la ecuación de la energía cinética turbulenta (TKE). El término difusivo se basa en una ecuación de pronóstico de la TKE y el término de flujo de masa también depende de la TKE pronosticada de dos modos: en la inicialización de una parcela ascendente, usada para la estimación de las propiedades medias de la corriente ascendente, y en la formulación del coeficiente de flujo de masa, que es proporcional a la varianza de la velocidad vertical. El esquema es implementado en una versión unidimensional del modelo MesonNH y verificado con un caso de capa límite convectiva seca, con resultados realistas. En particular el cierre EDMF-TKE es capaz de reproducir de manera realista los flujos contra-gradiente y el entrainment en la cima de la capa límite. La parametrización propuesta es interesante porque lleva a una aproximación integrada y unificada de la parametrización de la capa límite convectiva, combinando conceptos asociados con la difusividad turbulenta, el flujo de masa y la energía cinética turbulenta.
机译:提出了一种基于湍动能方程(TKE)的湍流质量/扩散系数(EDMF)参数化方法。扩散项基于TKE预测方程,质量流项还取决于以两种方式预测的TKE:初始化上升气流,用于估计上升气流的平均特性,以及质量流量系数的公式,该系数与垂直速度的方差成正比。该方案在MesonNH模型的一维版本中实现,并以干燥对流边界层为例进行了验证,并获得了实际结果。特别地,EDMF-TKE封闭件能够在边界层的顶部实际再现反梯度流动和夹带。提出的参数化很有趣,因为它导致对流边界层参数化的集成和统一方法,结合了与湍流扩散率,质量流和湍动能相关的概念。

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