Unášení (meteorologie) - Entrainment (meteorology)
Unášení je fenomén atmosféra ke kterému dochází, když turbulentní tok zachycuje neturbulentní tok. Obvykle se používá k označení zachycení toku větru s vysokým obsahem vlhkosti nebo v případě tropické cyklóny, zachycení suššího vzduchu.
Zbavení je opačný účinek, když je vzduch z konvekčního mraku, obvykle na jeho vrcholu, vstřikován do prostředí.
Teorie
Unášení je směšování okolního vzduchu do již existujícího vzdušného proudu nebo oblaku, takže se okolní vzduch stává součástí proudu nebo oblaku. The koeficient strhávání v mraky je jednou z nejcitlivějších proměnných způsobujících nejistotu v klimatické modely.[1]
Homogenní míchání je model, který předpokládá, že časová osa pro míchání v cloudu byla krátká ve srovnání s časovou osou odpařování. To by znamenalo, že suchý, nenasycený vzduch z okolního prostředí bude unášen skrz mrak, než začne odpařovat kapičky mraku. Míchání strhávání, které je výsledkem tohoto modelu, se projevuje jako částečné odpaření všech kapek v cloudu, ale žádná změna v počtu kapek cloudu.[2][3]Kontrastním modelem strhávání je nehomogenní míchání. Tento model předpokládá, že doba potřebná k odpaření kapek mraků je krátká ve srovnání s časovými harmonogramy míchání. Nasycený vzduch, který se mísí se vzduchem v nenasyceném prostředí, by tedy zcela odpařil kapky mraků v unášené oblasti, což by snížilo celkový počet kapek mraků.[2][3]
Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma modely spočívá v tom, jak ovlivňují tvar spektra poklesu mraků. Homogenní míchání mění tvar spektra, protože přesycení není u velkých a malých kapek stejné. Vystavení mraku homogenně smíšenému unášenému vzduchu bude mít za následek užší spektrum kapek mraků, zatímco nehomogenní míchání spektrum kapek mraků nezmění.[2]
Míra strhávání
Kupovité mraky mají významný dopad na transport energie a vodní páry a poté ovlivňují srážky a podnebí. U modelů ve velkém měřítku je třeba parametrizovat kupovité mraky. Míra strhávání je klíčovým parametrem v parametrizaci kupy. Henry Stommel byl první, kdo studoval míru strhávání v kupových oblacích.[4]
Reference
- ^ Knight CG, Knight SHE, Massey N, Aina T, Christensen C a kol., (2007). Sdružení variací parametrů, softwaru a hardwaru s chováním ve velkém měřítku napříč 57 000 klimatickými modely. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104, 12259–64
- ^ A b C Jonas, P.R., (1996). Turbulence a cloudová mikrofyzika. Výzkum atmosféry, 40(2-4), 283-306, doi:10.1016/0169-8095(95)00035-6.
- ^ A b Lu C., Y. Liu, S. Niu, S. Krueger a T. Wagner, 2013: Zkoumání parametrizace pro turbulentní procesy míchání strhávání v oblacích. J. Geophys. Res., 118, 185-194.
- ^ Stommel, H. Unášení vzduchu do kupovitého mraku. Journal of the Atmospheric Sciences, 1947, 4: 91-94.
Další čtení
- Lu C., S. Niu, Y. Liu, A. Vogelmann, 2013: Empirický vztah mezi rychlostí strhávání a mikrofyzikou v kupovité oblačnosti. Geophys. Res. Lett., 40, 2333-2338.
- Lu C., Y. Liu a S. Niu, 2013: Metoda pro rozlišení a propojení turbulentního míchání strhávání a kolize-koalescence ve stratocumulusových oblacích. Brada. Sci. Bull., 58, 545-551.
- Lu C., Y. Liu, S. Niu, A. Vogelmann, 2012: Míra bočního strhávání v mělkých kupách: Závislost na zdrojích suchého vzduchu a funkce hustoty pravděpodobnosti. Geophys. Res. Lett., 39, L20812.
- Lu C., Y. Liu, S. Yum, S. Niu, S. Endo, 2012: Nový přístup k odhadu rychlosti unášení v kupovité oblačnosti. Geophys. Res. Lett., 39, L04802.
- Lu C., Y. Liu a S. Niu, 2014: Parametrizace míchání strhávání v mělkých kumulech a účinky sekundárních míchacích událostí. Čínské sci. Bull., 59 (9), 896-903.
- Lu C., Y. Liu a S. Niu, 2011: Zkoumání turbulentních mechanismů míchání strhávání pomocí kombinovaného přístupu. J. Geophys. Res., 116, D20207.
- Burnet, F. a J.L. Brenguier, 2007: Pozorovací studie procesu míchání unášení v teplých konvektivních oblacích. J. Atmos. Sci., 64, 1995–2011.
- Chosson, F., J.L.Brenguier a L. Schüller, 2007: Entrainment-Mixing and Radiative Transfer Simulation in Boundary Layer Clouds. J. Atmos. Sci., 64, 2670–2682.
- Hill, A.A., G. Feingold a H. Jiang, 2009: Vliv unášení a předpokladů míchání na interakce aerosol-mrak v mořském stratocumulu. J. Atmos. Sci., 66, 1450–1464.
- Hicks, E., C. Pontikis a A. Rigaud, 1990: Procesy unášení a míchání související s růstem kapiček v teplé střední výšce a tropických oblacích. J. Atmos. Sci., 47, 1589–1618.
- Pontikis, C.A. a E.M. Hicks, 1993: Aktivace kapiček v souvislosti s unášením a mícháním v teplých tropických námořních oblacích. J. Atmos. Sci., 50, 1888–1896.
- Baker, B.A., 1992: Turbulentní strhávání a míchání v oblacích: nový pozorovací přístup. J. Atmos. Sci., 49, 387–404.
- Paluch, I.R., 1979: Unášecí mechanismus v Colorado Cumuli. J. Atmos. Sci., 36, 2467–2478.
- Baker, M. a J. Latham, 1979: Evoluce kapičkového spektra a rychlost produkce embryonálních dešťových kapek v malých kupovitých oblacích. J. Atmos. Sci., 36, 1612–1615.
- Baker, M.B., R.G. Corbin a J. Latham, 1980, Vliv strhávání na vývoj spektra kapiček mraků: I. Model nehomogenního míchání. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 106, 581-598.