Моделирование турбулентности в атмосферном пограничном слое с использованием моментной алгебраической модели
А.В. СТАРЧЕНКО1,2, И.В. ДЕЛЬ1,2, А.И. СВАРОВСКИЙ1
1Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
starch@math.tsu.ru
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
irina.del@mail.tsu.ru
Ключевые слова: численный прогноз погоды, мезомасштабная модель TSUNM3, турбулентная структура, атмосферный пограничный слой
Страницы: 222-231
Аннотация
Предлагается оригинальный метод расчета турбулентных параметров в атмосферном пограничном слое с использованием нестационарной трехмерной трехпараметрической модели турбулентности и алгебраических соотношений для напряжений Рейнольдса и турбулентных потоков тепла. Мезомасштабная модель с такой параметризацией турбулентности в пограничном слое атмосферы была протестирована с помощью данных, полученных на Базовом экспериментальном комплексе ИОА СО РАН. Оценена динамика вертикального распределения некоторых турбулентных параметров в течение суток для условий г. Томска. Сравнение расчетов с измерениями показало, что модель хорошо прогнозирует вертикальные профили температуры, скорости и направления горизонтального ветра. Однако для условий, когда поверхность покрыта снегом, необходимы дальнейшие исследования по учету в модели взаимодействия атмосферного пограничного слоя с поверхностью. Разработанная модель турбулентности может использоваться при численных расчетах параметров атмосферного пограничного слоя с высоким горизонтальным разрешением (шаг сетки 100-1000 м).
DOI: 10.15372/AOO20250309 |
