Унос - это явление атмосферы, которое возникает, когда турбулентный поток захватывает нетурбулентный поток. Обычно он используется для обозначения улавливания ветрового потока с высоким содержанием влаги или, в случае тропических циклонов , улавливания более сухого воздуха.
Смещение - это противоположный эффект, когда воздух из конвективного облака, обычно находящегося в его верхней части, впрыскивается в окружающую среду.
Теория [ править ]
Вовлечение - это смешивание окружающего воздуха с существовавшим ранее воздушным потоком или облаком, так что окружающий воздух становится частью потока или облака. Коэффициент уноса в облаках является одним из наиболее чувствительных переменных , вызывающей неопределенности в климатических моделях . [1]
Однородное перемешивание - это модель, которая предполагает, что шкала времени для перемешивания в облаке была короткой по сравнению с шкалой времени испарения. Это будет означать, что сухой ненасыщенный воздух окружающей среды будет увлечен через облако, прежде чем он начнет испарять облачные капли. Перемешивание с уносом, возникающее в результате этой модели, проявляется как частичное испарение всех капель внутри облака, но без изменения количества облачных капель. [2] [3]Противоположная модель уноса - неоднородное перемешивание. Эта модель предполагает, что время, необходимое для испарения облачных капель, мало по сравнению с временными масштабами перемешивания. Следовательно, насыщенный воздух, который смешивается с ненасыщенным воздухом окружающей среды, полностью испаряет облачные капли в увлекаемой области, что снижает общее количество облачных капель. [2] [3]
Основное различие между двумя моделями заключается в том, как они влияют на форму спектра облачных капель. Однородное перемешивание изменяет форму спектра, поскольку пересыщение неодинаково для больших и малых капель. Воздействие на облако однородно перемешанного увлеченного воздуха приведет к сужению спектра облачных капель, в то время как неоднородное перемешивание не изменит спектр облачных капель. [2]
Скорость вовлечения [ править ]
Кучевые облака оказывают значительное влияние на перенос энергии и водяного пара, а затем влияют на осадки и климат. В крупномасштабных моделях кучевые облака необходимо параметризовать. Скорость уноса - ключевой параметр параметризации кучевых облаков. Генри Стоммел был первым, кто изучил скорость уноса в кучевых облаках. [4]
Ссылки [ править ]
- ^ Knight CG, Knight SHE, Massey N, Aina T, Christensen C и др. (2007). Связь вариаций параметров, программного и аппаратного обеспечения с крупномасштабным поведением 57 000 климатических моделей . Proc. Natl. Акад. Sci. США 104, 12259–64
- ^ a b c Джонас, PR, (1996). Турбулентность и микрофизика облаков. Атмосферные исследования , 40 (2-4), 283-306, DOI : 10,1016 / 0169-8095 (95) 00035-6 .
- ^ a b Лу К., Ю. Лю, С. Ниу, С. Крюгер и Т. Вагнер, 2013: Изучение параметризации процессов турбулентного уноса-перемешивания в облаках . J. Geophys. Res., 118, 185-194.
- ^ Стоммел, Х. Вовлечение воздуха в кучевое облако. Журнал атмосферных наук, 1947, 4: 91-94.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Лу К., С. Ниу, Ю. Лю, А. Фогельманн, 2013: Эмпирическая взаимосвязь между скоростью уноса и микрофизикой в кучевых облаках . Geophys. Res. Lett., 40, 2333-2338.
- Лу К., Й. Лю и С. Ню, 2013: Метод для различения и связи турбулентного перемешивания с уносом и слияния столкновений в слоисто-кучевых облаках . Подбородок. Sci. Бюл., 58, 545-551.
- Лу К., Ю. Лю, С. Ниу, А. Фогельманн, 2012: Скорость бокового уноса в мелких кучевых островах: зависимость от источников сухого воздуха и функций плотности вероятности . Geophys. Res. Lett., 39, L20812.
- Лу К., Ю. Лю, С. Юм, С. Ниу, С. Эндо, 2012: новый подход к оценке скорости уноса в кучевых облаках . Geophys. Res. Lett., 39, L04802.
- Лу К., Ю. Лю, и С. Ню, 2014: Параметризация перемешивания с уносом в мелких кумулах и эффекты вторичного перемешивания . Chinese Sci. Бюл., 59 (9), 896-903.
- Лу С., Ю. Лю и С. Ню, 2011: Исследование механизмов турбулентного уноса-перемешивания с использованием комбинированного подхода . J. Geophys. Res., 116, D20207.
- Бернет, Ф., и Дж. Л. Бренгье, 2007: Наблюдательное исследование процесса уноса-перемешивания в теплых конвективных облаках. J. Atmos. Наук, 64, 1995–2011.
- Ф. Чоссон, Дж. Л. Бренгуер и Л. Шюллер, 2007: Моделирование захвата-перемешивания и переноса излучения в облаках пограничного слоя. J. Atmos. Sci., 64, 2670–2682.
- Хилл, А.А., Дж. Фейнголд и Х. Цзян, 2009: Влияние предположения о вовлечении и перемешивании на взаимодействия аэрозоль-облако в морских слоисто-кучевых облаках. J. Atmos. Sci., 66, 1450–1464.
- Хикс, Э., К. Понтикис и А. Риго, 1990: процессы увлечения и перемешивания, связанные с ростом капель в теплых средних широтах и тропических облаках. J. Atmos. Sci., 47, 1589–1618.
- Понтикис, Калифорния, и Э.М. Хикс, 1993: Активация капель, связанная с уносом и перемешиванием в теплых тропических морских облаках. J. Atmos. Наук, 50, 1888–1896.
- Бейкер, Б.А., 1992: Турбулентное увлечение и перемешивание в облаках: новый наблюдательный подход. J. Atmos. Sci., 49, 387–404.
- Палуч, И.Р., 1979: механизм увлечения в Колорадо-Кумули. J. Atmos. Sci., 36, 2467–2478.
- Бейкер, М., и Дж. Латам, 1979: Эволюция спектров капель и скорость образования эмбриональных капель дождя в небольших кучевых облаках. J. Atmos. Sci., 36, 1612–1615.
- Бейкер, М.Б., Р.Г. Корбин и Дж. Латам, 1980, Влияние уноса на эволюцию спектров облачных капель: I. Модель неоднородного перемешивания. Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества, 106, 581-598.
